WO2015115538A1 - 車両用情報システム、サーバ装置 - Google Patents

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WO2015115538A1
WO2015115538A1 PCT/JP2015/052506 JP2015052506W WO2015115538A1 WO 2015115538 A1 WO2015115538 A1 WO 2015115538A1 JP 2015052506 W JP2015052506 W JP 2015052506W WO 2015115538 A1 WO2015115538 A1 WO 2015115538A1
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link
statistical
unit
acceleration
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PCT/JP2015/052506
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晋也 田川
啓介 武藤
杉本 美香
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クラリオン株式会社
日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an information system for a vehicle and a server device used in the information system.
  • a car navigation device that predicts a travel pattern of a vehicle and estimates a fuel consumption amount of each road link based on the predicted travel pattern and searches for a minimum fuel consumption route with respect to estimation of energy consumption required for travel of the vehicle.
  • Patent Document 1 a car navigation device that predicts a travel pattern of a vehicle and estimates a fuel consumption amount of each road link based on the predicted travel pattern and searches for a minimum fuel consumption route with respect to estimation of energy consumption required for travel of the vehicle.
  • a traffic information creation device that collects probe information from navigation devices mounted on various vehicles and distributes traffic information of each link created based on the collected probe information to each navigation device as necessary is known. (See Patent Document 2).
  • acceleration loss is estimated based on a traveling pattern in which acceleration / deceleration is repeated at a constant acceleration / deceleration G, and the fuel consumption of each road link is estimated using this. is doing.
  • acceleration / deceleration is not always performed according to such a simple travel pattern. For this reason, it has been difficult to estimate the fuel consumption with high accuracy.
  • traffic information is created in units of links. Therefore, for example, when a route search is performed using this traffic information when there are a large number of links between the departure point and the destination, it is difficult to quickly find an optimal route.
  • an object of the present invention is to accurately predict the energy consumption required to travel a vehicle and quickly search for an optimal route.
  • the vehicle information system includes a plurality of in-vehicle devices respectively mounted on a vehicle, and a server device connected to the in-vehicle devices via a communication line.
  • the server device is divided into a plurality of map levels and includes map data including link information set for each predetermined road section for each map level, and each lower link corresponding to the map level of the predetermined hierarchy in the map data.
  • the map data is higher than the map level of the predetermined hierarchy.
  • the server device includes an upper link selection unit that selects any one of the upper links and an upper link selected by the upper link selection unit. You may further provide the integrating
  • the upper statistical parameter calculation unit calculates a statistical parameter for the upper link selected by the upper link selection unit, based on the amount of energy change accumulated for each factor by the accumulation unit.
  • the storage unit stores a statistical parameter for each lower link corresponding to the lowest map level in the map data.
  • the upper statistical parameter calculation unit preferably calculates a statistical parameter for each upper link corresponding to a higher map level than the lowest map level.
  • each of the plurality of in-vehicle devices detects a change in acceleration / deceleration of the vehicle in which the in-vehicle device is mounted.
  • the server device receives the acceleration / deceleration information transmitted from each of the plurality of in-vehicle devices, calculates the statistical parameter of the lower link based on the acceleration / deceleration information received by the reception unit, and stores it in the storage unit It is preferable to further include a statistical parameter calculation unit to be stored.
  • the server device is calculated by the statistical parameter stored in the storage unit and the upper statistical parameter calculation unit.
  • an estimation unit that estimates the energy consumption or regenerative energy of the estimation target vehicle at each link from the starting point to the destination, and based on the energy consumption or regenerative energy of each link estimated by the estimation unit It is preferable to further include a route search unit that searches for a recommended route from the departure point to the destination for the estimation target vehicle.
  • each of the plurality of in-vehicle devices has an individual correction coefficient for the vehicle energy consumption or regenerative energy according to the acceleration / deceleration tendency of the vehicle. You may further provide the personal correction coefficient calculation part to calculate.
  • the server device may further include a personal correction coefficient acquisition unit that acquires a personal correction coefficient from an in-vehicle device mounted on the estimation target vehicle among the plurality of in-vehicle devices. Based on the statistical parameters stored in the storage unit, the statistical parameters calculated by the higher-order statistical parameter calculation unit, and the personal correction coefficient acquired by the personal correction coefficient acquisition unit, the estimation unit Or it is preferable to estimate regenerative energy.
  • the in-vehicle device mounted on the estimation target vehicle among the plurality of in-vehicle devices is started from the server device.
  • each of the plurality of in-vehicle devices has a personal correction coefficient for vehicle consumption energy or regenerative energy according to the vehicle acceleration / deceleration tendency.
  • a server device is divided into a plurality of map levels and includes map data including link information set for each predetermined road section for each map level, and a map of a predetermined hierarchy in the map data.
  • the server device For each lower link corresponding to the level, a storage unit that stores a statistical parameter for estimating energy consumption or regenerative energy, and predetermined map data based on the statistical parameter of the lower link stored in the storage unit An upper statistical parameter calculating unit that calculates a statistical parameter for estimating energy consumption or regenerative energy for each upper link corresponding to a map level higher than the map level of the hierarchy;
  • the server device includes an upper link selection unit that selects one of the upper links, and a plurality of lower links corresponding to the upper link selected by the upper link selection unit.
  • an integration unit that calculates and integrates the amount of energy change based on the statistical parameter stored in the storage unit for each factor may be further provided.
  • the upper statistical parameter calculation unit calculates a statistical parameter for the upper link selected by the upper link selection unit, based on the amount of energy change accumulated for each factor by the accumulation unit.
  • the storage unit stores the statistical parameter for each lower link corresponding to the lowest map level in the map data, It is preferable that the statistical parameter calculation unit calculates a statistical parameter for each upper link corresponding to a higher map level than the lowest map level.
  • the server device includes a receiving unit that receives acceleration / deceleration information related to a change in acceleration / deceleration of the vehicle, which is transmitted from each of the plurality of vehicles. And a statistical parameter calculation unit that calculates a statistical parameter of the lower link based on the acceleration / deceleration information received by the reception unit and stores the statistical parameter in the storage unit.
  • the server device is based on the statistical parameter stored in the storage unit and the statistical parameter calculated by the higher-order statistical parameter calculation unit.
  • the server device may further include a personal correction coefficient acquisition unit that acquires a personal correction coefficient for the consumption energy or regenerative energy of the estimation target vehicle from the estimation target vehicle.
  • the estimation unit is configured to determine the estimation target vehicle based on the statistical parameters stored in the storage unit, the statistical parameters calculated by the higher statistical parameter calculation unit, and the personal correction coefficient acquired by the personal correction coefficient acquisition unit. It is preferable to estimate consumed energy or regenerative energy.
  • FIG. 1 shows the configuration of a vehicle information system according to an embodiment of the present invention.
  • This vehicle information system is configured by connecting vehicles 100, 200, and 300 and server device 500 via mobile communication network 400.
  • Vehicles 100, 200, and 300 are vehicles (EV: Electric Vehicle) that are driven using electric energy stored in a battery.
  • EV Electric Vehicle
  • Vehicles 100, 200, and 300 transmit acceleration / deceleration information related to changes in acceleration or deceleration detected during travel to server device 500 via mobile communication network 400.
  • acceleration and deceleration are collectively referred to as acceleration / deceleration.
  • the server device 500 may be requested to search for a recommended route that the vehicle should travel by transmitting vehicle information representing the remaining power amount, position, destination, and the like of the vehicle to the server device 500. it can.
  • vehicle information is transmitted from the vehicle 100 to the server device 500, and the vehicle device 100 receives route information transmitted from the server device 500 when the server device 500 searches for a recommended route accordingly.
  • the server device 500 includes an arithmetic processing unit 501 and a storage unit 502.
  • the arithmetic processing unit 501 receives acceleration / deceleration information transmitted from the vehicles 100, 200, and 300 via the mobile communication network 400, and performs arithmetic processing based on the contents. Moreover, based on the vehicle information transmitted from any vehicle (vehicle 100 in FIG. 1), a calculation process for searching for a recommended route of the vehicle is performed, and the route information corresponding to the calculation result is transmitted to the mobile communication. It transmits to the said vehicle via the network 400. Specific contents of these calculation processes performed by the calculation processing unit 501 will be described in detail later.
  • the accumulation unit 502 stores and holds various data including map data necessary for the arithmetic processing performed by the arithmetic processing unit 501, data related to the arithmetic processing result of the arithmetic processing unit 501, and the like. These data are read from the storage unit 502 or written to the storage unit 502 as needed under the control of the arithmetic processing unit 501.
  • the map data recorded in the storage unit 502 is hierarchically divided into a plurality of map levels according to the map scale. For example, the most detailed map data (maximum scale) is the lowest level 1 map data, and the widest map data (minimum scale) is the highest level 7 map data.
  • the map data is divided into layers. The number of map levels is not limited to this, and the map data can be divided into hierarchies by an arbitrary number of levels.
  • the map data at each level includes route calculation data, road data, and background data.
  • the route calculation data is data used when searching for a recommended route to the destination.
  • the road data is data representing the shape and type of the road.
  • the background data is data representing the background of the map. Note that the background of the map is various components other than roads existing on the map. For example, rivers, railways, green zones, various structures, etc. are represented by background data. These data are classified for each map level in units of map mesh set for each predetermined map area.
  • the minimum unit of each road is called a link. That is, the roads in each region represented for each map level are composed of a plurality of links corresponding to predetermined road sections, respectively, and route calculation data and road data are expressed in units of links.
  • a point connecting links that is, an end point of each link is called a node.
  • the information of each node in the map data includes position information (coordinate information).
  • a point called a shape interpolation point may be set between the nodes as needed.
  • the information on each shape interpolation point in the map data includes position information (coordinate information) as in the case of the node.
  • the shape of each link that is, the shape of the road is determined based on the position information of the node and the shape interpolation point.
  • the road is represented using a plurality of nodes and links for each map level.
  • a road section represented by one link at the map level of the upper hierarchy is divided into two or more links at the map level of the lower hierarchy. That is, one link at the map level of the upper hierarchy corresponds to a plurality of links at the map level of the lower hierarchy. Note that links at different map levels may represent the same road section. In that case, one link in the map level of the upper hierarchy corresponds to one link in the map level of the lower hierarchy.
  • a link cost corresponding to the time required for passing when the vehicle travels the road section is set.
  • the server device 500 searches for a recommended route by obtaining a combination of links according to a preset route search condition. For example, if route search conditions are set so that route search is performed with the shortest travel time as the top priority, the link combination that minimizes the time required to pass from the departure point to the destination is determined as the recommended route. It is done.
  • the route search based on the consumption amount of electric energy can be performed. That is, when vehicle information is transmitted from one of the vehicles (vehicle 100 in FIG. 1) to server device 500 and a route search request is made, server device 500 minimizes the amount of electric energy consumed by the vehicle. Search for the recommended route. Specifically, with the current position of the vehicle 100 as the departure point, the amount of electric energy consumed or regenerated when the vehicle 100 travels on the road from the departure point to the destination is estimated for each link, and the total value is Find the minimum link combination as the recommended route. The amount of electrical energy estimated for each link at this time depends on characteristics such as the weight and shape of the vehicle 100 and the road conditions of each link.
  • the vehicle information system in which the vehicles 100, 200 and 300 and the server device 500 are connected via the mobile communication network 400 is shown as an example, but the vehicle in the vehicle information system of the present invention is shown.
  • the number of is not limited to this. Actually, it is preferable to configure the vehicle information system of the present invention by connecting a larger number of vehicles to the server device 500 than that illustrated in FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the in-vehicle system in the vehicle information system of FIG.
  • a navigation device 1 a vehicle control device 2, a battery 3, a power conversion device 4, an electric motor 5, and a communication terminal 6 are mounted on a vehicle 100.
  • the battery 3 supplies electric power for driving the electric motor 5.
  • the vehicle 100 travels when the electric motor 5 is driven using the electric power supplied from the battery 3. Further, when the vehicle 100 is decelerated, the electric motor 5 acts as a generator, and electric power is generated by regenerative power generation. The electric power obtained by this regenerative power generation is stored in the battery 3.
  • the power conversion device 4 converts these electric power exchanged between the battery 3 and the electric motor 5 into a mutually usable format. For example, the DC power supplied from the battery 3 is converted into desired AC power and output to the electric motor 5, and the AC power obtained by regenerative power generation in the electric motor 5 is converted into desired DC power to be supplied to the battery 3. Output to.
  • the vehicle control device 2 monitors the running state of the vehicle 100, the state of the battery 3, the state of the electric motor 5, and the like, and controls the operation of the power conversion device 4 based on the monitoring result.
  • power is appropriately exchanged between the battery 3 and the electric motor 5 in accordance with the traveling state of the vehicle 100.
  • the electric energy accumulated in the battery 3 can be consumed, and the electric motor 5 can generate kinetic energy for the vehicle 100 to travel.
  • at least a part of the kinetic energy of the vehicle 100 can be recovered by the electric motor 5, and electric energy as reusable regenerative energy can be stored in the battery 3.
  • the navigation device 1 displays a map based on the map data, displays a recommended route on the map based on the route information received from the server device 500, and has a navigation function for guiding the vehicle 100 according to the recommended route.
  • the vehicle information system of FIG. 1 further has a function as an in-vehicle device. That is, the navigation device 1 detects a change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 and transmits acceleration / deceleration information to the server device 500, or transmits vehicle information related to the vehicle 100 to request the server device 500 to search for a recommended route. Can be. Specific contents of these processes will be described later in detail.
  • the navigation device 1 In order to transmit the vehicle information to the server device 500, the navigation device 1 needs the remaining battery power information indicating the current remaining power amount, that is, the amount of electric energy accumulated in the battery 3 in the vehicle 100. Accordingly, it is acquired from the vehicle control device 2.
  • the remaining power amount can be expressed, for example, by SOC (State Of Charge) taking any value from 0% in the fully discharged state to 100% in the fully charged state.
  • the communication terminal 6 operates under the control of the navigation device 1 and performs wireless communication with the mobile communication network 400 of FIG.
  • a server apparatus 500 is connected to the mobile communication network 400 as shown in FIG. That is, the navigation device 1 is connected to the server device 500 via the communication terminal 6 and the mobile communication network 400, thereby transmitting acceleration / deceleration information and vehicle information to the server device 500, and route information from the server device 500. Can be received.
  • FIG. 2 illustrates the configuration of the in-vehicle system mounted on the vehicle 100, the in-vehicle system mounted on the vehicles 200 and 300 also has the same configuration. That is, an in-vehicle system as shown in FIG. 2 is installed in each vehicle. Then, acceleration / deceleration information and vehicle information are transmitted from the navigation device 1 of each vehicle to the server device 500, and route information transmitted from the server device 500 is received by the navigation device 1 of each vehicle.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the navigation device 1.
  • the navigation device 1 includes a control unit 10, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 11, a vibration gyro 12, a vehicle speed sensor 13, a hard disk drive (HDD) 14, a display monitor 15, a speaker 16, and an input device 17.
  • GPS Global Positioning System
  • HDD hard disk drive
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the navigation device 1.
  • the navigation device 1 includes a control unit 10, a GPS (Global Positioning System) receiving unit 11, a vibration gyro 12, a vehicle speed sensor 13, a hard disk drive (HDD) 14, a display monitor 15, a speaker 16, and an input device 17.
  • GPS Global Positioning System
  • HDD hard disk drive
  • the control unit 10 includes a microprocessor, various peripheral circuits, RAM, ROM, and the like, and executes various processes based on a control program and map data recorded in the HDD 14. For example, destination search processing when setting the destination, current position detection processing of the vehicle 100, various image display processing, audio output processing, and the like are executed. Moreover, the process for implement
  • the vehicle control device 2 and the communication terminal 6 are connected to the control unit 10.
  • the control unit 10 inputs and outputs information with these devices as necessary. For example, in order to transmit acceleration / deceleration information and vehicle information to the server device 500 and to output such information to the communication terminal 6 and to determine the remaining power amount of the battery 3, the battery remaining amount information is obtained from the vehicle control device 2. Can be entered.
  • the GPS receiver 11 receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite and outputs it to the controller 10.
  • the GPS signal includes information on the position and transmission time of the GPS satellite that transmitted the GPS signal as information for obtaining the current position of the vehicle 100. Therefore, by receiving GPS signals from a predetermined number of GPS satellites or more, the current position of the vehicle 100 can be calculated by the control unit 10 based on these pieces of information.
  • the vibrating gyroscope 12 is a sensor for detecting the angular velocity of the vehicle 100.
  • the vehicle speed sensor 13 is a sensor for detecting the traveling speed of the vehicle 100. Based on the calculation result of the moving direction and the moving amount of the vehicle 100 based on the detection results of these sensors and the calculation result of the current position of the vehicle 100 based on the GPS signal described above, the control unit 10 detects the position at predetermined intervals. The process is executed and the current position of the vehicle 100 is detected.
  • the HDD 14 is a non-volatile recording medium in which a control program and map data for executing the processing as described above are recorded in the control unit 10. Data recorded in the HDD 14 is read out under the control of the control unit 10 as necessary, and is used for various processes and controls executed by the control unit 10.
  • the data may be recorded on a recording medium other than the HDD.
  • data recorded on a CD-ROM, DVD-ROM, memory card or the like can be used. That is, the navigation device 1 may store data using any recording medium.
  • the display monitor 15 is a device for displaying various screens in the navigation device 1 and is configured using a liquid crystal display or the like.
  • the display monitor 15 displays a map screen, a recommended route guidance display, and the like.
  • the contents of the screen displayed on the display monitor 15 are determined by screen display control performed by the control unit 10.
  • the display monitor 15 is installed at a position where the user can easily see, for example, on the dashboard of the vehicle 100 or in the instrument panel.
  • the speaker 16 outputs various audio information under the control of the control unit 10. For example, route guidance voice for guiding the vehicle 100 to the destination according to the recommended route, various warning sounds, and the like are output from the speaker 16.
  • the input device 17 is a device for a user to perform various input operations for operating the navigation device 1, and has various input switches.
  • the user operates the input device 17 to input, for example, the name of a facility or point desired to be set as a destination, set a search condition for a recommended route, or set a destination from registered locations registered in advance. You can select the ground and scroll the map in any direction.
  • the input device 17 can be realized by an operation panel, a remote controller, or the like. Alternatively, the input device 17 may be a touch panel integrated with the display monitor 15.
  • the navigation device 1 searches for a recommended route from the starting point to the destination, using the current position of the vehicle 100 detected as described above as the starting point. Requests to the server device 500. In response to this request, the server device 500 estimates the electric energy consumption of the vehicle 100 in each link, and obtains a link combination from the starting point to the destination that minimizes the sum. Then, a recommended route is set from the obtained combination of links, and route information regarding the recommended route is transmitted to the navigation device 1.
  • the navigation device 1 When the route information is received from the server device 500, the navigation device 1 performs route guidance to the destination based on the received route information. At this time, the navigation device 1 displays the recommended route searched for in a form that can be distinguished from other roads on the map displayed on the display monitor 15 by, for example, changing the color. Then, by outputting predetermined image information and audio information from the display monitor 15 and the speaker 16 according to the recommended route, the vehicle 100 is guided to the destination.
  • acceleration / deceleration information transmission processing for detecting a change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 and transmitting acceleration / deceleration information to the server device 500 is executed by the control unit 10 of the navigation device 1.
  • the processing unit 501 of the server device 500 calculates the loss / regeneration parameter calculation process for calculating the loss / regeneration parameter and the statistical parameter that is the statistical value for the level 1 map data of the lowest layer, and the calculated level.
  • An upper link statistical parameter generation process for generating statistical parameters for higher-level map data from one map data statistical parameter, and a route information distribution process for searching for a recommended route and transmitting the route information to the vehicle are executed. Is done.
  • FIG. 4 is a flowchart of acceleration / deceleration information transmission processing.
  • the navigation device 1 causes the control unit 10 to repeatedly execute the acceleration / deceleration information transmission process shown in the flowchart of FIG. 4 at predetermined processing cycles.
  • step S10 the control unit 10 calculates the average traveling speed of the vehicle 100 within a predetermined period.
  • the running speed of the vehicle 100 detected every predetermined period for example, every 20 ms, is totaled for a predetermined number of times, for example, 25 times, and the average value is obtained.
  • the average travel speed of the vehicle 100 within a predetermined period is calculated. Thereby, for example, an average traveling speed of vehicle 100 within a period of 500 ms is calculated.
  • step S20 the control unit 10 calculates the difference between the current average travel speed and the previous average travel speed.
  • the average travel speed calculated in the immediately preceding step S10 is the current average travel speed
  • the average travel speed calculated in the previous step S10 is the previous average travel speed. Is calculated. Thereby, for example, a difference in average traveling speed every 500 ms is calculated.
  • step S30 the control unit 10 determines whether or not the vehicle 100 has been switched from acceleration to deceleration or from deceleration to acceleration based on the difference in average travel speed calculated in step S20. This determination can be made by comparing the sign of the difference between the average travel speeds calculated previously with the sign of the difference between the average travel speeds calculated this time. For example, when the difference between the average travel speeds calculated last time is a positive value representing acceleration and the difference between the average travel speeds calculated this time is a negative value representing deceleration, the vehicle 100 switches from acceleration to deceleration. Can be determined.
  • the vehicle 100 changes from deceleration to acceleration. It can be determined that it has been switched. If it is determined that the vehicle 100 has switched from acceleration to deceleration or from deceleration to acceleration by satisfying these conditions, this is detected as a change in acceleration / deceleration and the process proceeds to step S70. On the other hand, if the above condition is not satisfied, the process proceeds to step S40.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which a change in acceleration / deceleration is detected as described above.
  • the vertical axis represents the vehicle speed V of the vehicle 100
  • the horizontal axis represents the travel distance L of the vehicle 100.
  • step S30 when the difference between the previous average travel speed and the current average travel speed is within a predetermined fluctuation range, for example, within 1%, the vehicle 100 changes from acceleration to deceleration even if the above condition is satisfied. Alternatively, it is preferable not to determine that switching from deceleration to acceleration has occurred. That is, when the difference between the average traveling speeds calculated in step S20 is within a predetermined fluctuation range, the process proceeds to step S40 without performing the determination in step S30, and the change in acceleration / deceleration is not detected. preferable.
  • a change in acceleration / deceleration is detected when the condition is satisfied.
  • the switching of the processing related to the detection of the change in acceleration / deceleration can be performed, for example, based on the elapsed time since the last change in acceleration / deceleration was detected.
  • step S40 the control unit 10 calculates the virtual cumulative travel distance of the vehicle 100 after the last recording of acceleration / deceleration information in step S80 described later.
  • the cumulative travel distance from the starting point to the current position when the vehicle 100 continues to travel at a constant estimated acceleration / deceleration is calculated. And calculated as a virtual cumulative travel distance.
  • the estimated acceleration / deceleration of the vehicle 100 at this time can be obtained based on the traveling speed of the vehicle 100 when passing through the starting point, that is, when the acceleration / deceleration information is finally recorded.
  • the estimated acceleration / deceleration of the vehicle 100 after passing through the starting point can be obtained from the difference between the traveling speed of the vehicle 100 when passing through the starting point and the traveling speed of the vehicle 100 detected immediately thereafter.
  • the acceleration / deceleration information is recorded when a change in acceleration / deceleration is detected in step S30, or when it is determined in step S60 described later that the difference between the virtual cumulative travel distance and the actual cumulative travel distance is greater than or equal to a reference value.
  • step S80 the estimated acceleration / deceleration of the vehicle 100 after passing through the starting point.
  • step S50 the control unit 10 calculates the actual cumulative travel distance of the vehicle 100 from the starting point to the current position.
  • the actual cumulative travel is performed by integrating the travel distance of the vehicle 100 for each predetermined period based on the travel speeds detected for each predetermined period based on the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 13 after passing through the starting point. The distance can be calculated.
  • step S60 the control unit 10 determines whether or not the difference between the virtual cumulative travel distance calculated in step S40 and the actual cumulative travel distance calculated in step S50 is equal to or greater than a predetermined reference value set in advance. Determine.
  • a predetermined reference value for example, 1.5 m or more
  • this is detected as a pseudo point corresponding to a change in acceleration / deceleration, and the process proceeds to step S70.
  • the difference between the virtual cumulative travel distance and the actual cumulative travel distance is less than the reference value, the process proceeds to step S90.
  • step S70 the control unit 10 detects the current time and the current position of the vehicle 100.
  • the current time and the current position can be detected based on the GPS signal received by the GPS receiver 11.
  • step S80 the control unit 10 records the average traveling speed calculated in step S10 and the current time and current position detected in step S70 on the HDD 14 as acceleration / deceleration information.
  • the control unit 10 records the average traveling speed calculated in step S10 and the current time and current position detected in step S70 on the HDD 14 as acceleration / deceleration information.
  • step S90 the control unit 10 determines whether or not to transmit untransmitted acceleration / deceleration information from the navigation device 1 to the server device 500 among the acceleration / deceleration information recorded so far. This determination can be made based on whether or not a predetermined transmission condition is satisfied. For example, when a predetermined time or more has passed since the previous transmission, or when a predetermined number or more of acceleration / deceleration information is recorded, it is determined that the acceleration / deceleration information is to be transmitted, and the process proceeds to step S100. On the other hand, when these transmission conditions are not satisfied, it is determined that the acceleration / deceleration information is not transmitted, the process returns to step S10, and the above-described processing is repeated.
  • step S100 the control unit 10 collectively transmits untransmitted acceleration / deceleration information recorded in the HDD 14 to the server device 500.
  • a plurality of combinations of time, position, and speed recorded as untransmitted acceleration / deceleration information are read from the HDD 14 and output to the communication terminal 6 collectively, thereby the communication terminal 6 and the mobile communication network 400.
  • a plurality of acceleration / deceleration information can be transmitted to the server device 500 via Further, at this time, information indicating the characteristics of the vehicle 100, such as vehicle type information, is transmitted together with the acceleration / deceleration information.
  • acceleration / deceleration information regarding the change in acceleration / deceleration of the vehicle 100 can be transmitted to the server device 500 as information regarding the motion state of the vehicle 100.
  • the transmitted acceleration / deceleration information may be deleted from the HDD 14 after the execution of step S100.
  • step S100 After executing step S100, the control unit 10 returns to step S10 and repeatedly executes the processing shown in the flowchart of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart of the loss / regeneration parameter calculation process.
  • the server device 500 causes the arithmetic processing unit 501 to respond to the loss / regeneration shown in the flowchart of FIG. Execute parameter calculation processing.
  • acceleration / deceleration information is transmitted from the navigation device 1 mounted on the vehicle 100.
  • step S110 the arithmetic processing unit 501 receives the acceleration / deceleration information transmitted from the navigation device 1.
  • This acceleration / deceleration information is transmitted from the navigation device 1 to the server device 500 by executing step S100 of FIG. 4, and a plurality of acceleration / deceleration information is collectively transmitted. Further, at this time, information indicating the characteristics of the vehicle 100 transmitted together with the acceleration / deceleration information from the navigation device 1, that is, vehicle type information and the like are also received.
  • step S120 the arithmetic processing unit 501 associates each acceleration / deceleration information received in step S110 with the link in the lowest level map data on the most detailed side, that is, the level 1 map data.
  • the arithmetic processing unit 501 associates each acceleration / deceleration information received in step S110 with the link in the lowest level map data on the most detailed side, that is, the level 1 map data.
  • the position at which the acceleration / deceleration information is obtained that is, the position of the vehicle 100 when a change in acceleration / deceleration is detected.
  • a link corresponding to the position is specified in the level 1 map data.
  • the position on the link is specified by correcting the position where the acceleration / deceleration information is obtained in accordance with the link specified in this way as necessary.
  • link information used in specifying such links and specifying positions on the links can be acquired from map data stored in the storage unit 502, for example.
  • the arithmetic processing unit 501 associates each received acceleration / deceleration information with a specific link in the map data of the lowest layer, and receives each acceleration / deceleration received on each link. Each position corresponding to the information can be specified.
  • step S130 the arithmetic processing unit 501 calculates the speed of the end point for each link associated in step S120.
  • the acceleration / deceleration information at two positions adjacent to both sides of the link end point is used. Based on the included speed information, the speed of the link end point is calculated.
  • the speed V t of the link end point is expressed by the following equation (1).
  • L 0 and L 1 represent distances from the link end point to the positions specified on both sides thereof.
  • the position specified for the acceleration information is adjacent to only one side of the one end point. Therefore, with the method as described above, the velocity cannot be calculated for the end point. Therefore, it is preferable to exclude such links from the subsequent processing targets.
  • step S140 the calculation processing unit 501 selects one of the links of the level 1 map data associated with the acceleration / deceleration information in step S120. That is, in the lowest layer map data, one of the links corresponding to the position of the vehicle 100 when each acceleration / deceleration information is obtained is selected.
  • step S150 the arithmetic processing unit 501 specifies a loss section and a regeneration section in the link selected in step S140.
  • each position specified for the acceleration / deceleration information on the link is obtained, and these are used as the dividing points. Is divided into a plurality of sections. Further, the amount of energy change of the vehicle 100 in each divided section is calculated based on the acceleration / deceleration information associated with the link in step S120 and the speeds of both end points of the link calculated in step S130. To do.
  • the loss section and the regeneration section are specified by determining whether each section corresponds to the loss section or the regeneration section.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for determining a loss section and a regeneration section.
  • the speed information included in the acceleration / deceleration information corresponding to each position between the two end points represents the vehicle speeds V peak_1 , V peak_2 , V peak_3, and V peak_4 , respectively.
  • Indicates links where vehicle speeds V peak — 0 and V peak — 5 are respectively calculated. It is assumed that a unique link ID is set for each link, and link ID n is set for this link.
  • the vehicle 100 is accelerated in the first section corresponding from V Peak_0 the V Peak_1, decelerated in a section of the V Peak_2 from the next V Peak_1, accelerated in a section of the V Peak_3 from the next V Peak_2 ing. Further, this was decelerated from subsequent V Peak_3 in the section V Peak_4, accelerating in a section of the V Peak_5 from the last V peak_4.
  • step S150 first, the horizontal distances L 2D_1 to L 2D_5 , the travel distances L 3D_1 to L 3D_5 , the elevation difference H U_1 to H U_5, and the elevation difference in the descending direction for each of the above sections. H D_1 to H D_5 are obtained respectively. Each of these values can be obtained based on the level 1 map data stored in the storage unit 502. For example, if the horizontal distance of the link at level 1 the map data and L 2D, by allocating in accordance with the horizontal distance L 2D on the ratio of the length of each section, the horizontal distance L 2D_1 ⁇ L 2D_5 of each section Desired.
  • elevation level differences H U_1 to H U_5 and elevation level differences H D_1 to H D_5 in each section are obtained based on the elevation information of each point preset in the link in the level 1 map data. It is done.
  • the horizontal distance of each section obtained L 2D_1 ⁇ L 2D_5 increase direction based on the height difference H U_1 ⁇ H U_5 and lowering direction of the elevation difference H D_1 ⁇ H D_5 the travel distance L 3D_1 ⁇ L of each section 3D_5 Is required.
  • the descending elevation differences H D — 1 to H D — 5 are calculated as negative values.
  • the amount of energy change in each section is obtained using each of the above values.
  • the energy variation for the first interval the vehicle speed V Peak_1 in vehicle speed V Peak_0 and ending at the starting point of the section, the horizontal distance L 2D_1 and traveling distance L 3D_1 of the section, elevation difference rise direction of the section H U_1 And the elevation difference HD_1 in the descending direction can be obtained by the following equation (2).
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent an acceleration resistance coefficient, a gradient resistance coefficient, a road surface resistance coefficient, and an air resistance coefficient, respectively.
  • These coefficients are constants determined in accordance with physical constants such as weight and shape of the vehicle 100 and physical acceleration such as gravitational acceleration, and their values are determined based on the vehicle type information received together with the acceleration / deceleration information in step S110.
  • the V ave represents the average vehicle speed at the link, and the value is determined based on a value set in advance for each link.
  • the amount of energy change for each of the other sections is calculated in the same way as equation (2) using the vehicle speed at the start point, the vehicle speed at the end point, the horizontal distance, the travel distance, the elevation difference in the upward direction, and the elevation difference in the downward direction. It can be determined by doing.
  • each section After calculating the energy change amount of each section as described above, it is determined whether each section is a loss section or a regenerative section by examining whether the energy change amount is positive or negative at the end. . That is, when the calculated energy change amount is a positive value, the energy change amount indicates that energy is lost when the vehicle 100 travels in the section. Therefore, in this case, it can be determined that the section is a loss section. On the other hand, when the calculated energy change amount is a negative value, the energy change amount indicates that energy is regenerated when the vehicle 100 travels in the section. Therefore, in this case, it can be determined that the section is a regeneration section. By making such a determination for each section, it is possible to determine whether each section is a loss section or a regeneration section.
  • step S150 it is determined whether each section obtained by dividing the link selected in step S140 is a loss section or a regeneration section by the method described above. For example, among the sections shown in FIG. 7, the first section, the fourth section, and the last section are determined to be loss sections, respectively, and the second section and the third section are regeneration sections, respectively. To be judged.
  • step S160 the arithmetic processing unit 501 obtains a loss parameter for collectively representing the traveling state in each loss section identified in step S150 and a regeneration parameter for collectively representing the traveling state in each regeneration section. calculate.
  • the loss parameter and the regeneration parameter can be calculated by the method described below using the example of FIG. .
  • Section DOWN elevation difference H Dl_n (1), regeneration acceleration amount ⁇ r_n (1), regeneration section horizontal distance L 2Dr_n (1), regeneration section travel distance L 3Dr_n (1), regeneration section UP elevation difference H Ur_n (1) and regeneration section DOWN elevation difference H Dr_n (1) can be calculated by the following equations (3) to (12), respectively.
  • the loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) and the loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) are calculated as negative values, respectively.
  • Loss acceleration amount ⁇ l_n (1) and regenerative acceleration amount ⁇ r_n (1) are calculated as either positive or negative values, respectively, and the acceleration amount is positive if it is positive, and deceleration is negative if it is negative. Represents quantity.
  • step S160 the values of the loss parameter and the regeneration parameter can be calculated as described above.
  • step S170 the arithmetic processing unit 501 records the loss parameter and the regeneration parameter calculated in step S160 in the storage unit 502.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the loss / regeneration parameters recorded in the storage unit 502.
  • Such loss / regeneration parameter values are recorded in the storage unit 502 for each link.
  • step S180 the arithmetic processing unit 501 determines whether to update a statistical parameter described later. This determination can be made based on whether or not a predetermined update condition is satisfied. For example, when a predetermined time or more has passed since the previous update, or when a predetermined number or more of loss / regenerative parameters have been newly recorded in the storage unit 502, it is determined to update the statistical parameters, and the process proceeds to step S190. On the other hand, when these update conditions are not satisfied, it is determined that the statistical parameter is not updated, and the process proceeds to step S200.
  • step S190 the arithmetic processing unit 501 calculates a statistical parameter for estimating the power consumption amount or the regenerative power amount for the link.
  • the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter as the statistical parameters are calculated by statistically processing the loss parameter and the regeneration parameter recorded in the storage unit 502.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a statistical parameter calculation method.
  • Regenerative parameters distance L 3Dl_n (1) to L 3Dl_n (4), loss section UP elevation difference H Ul_n (1) to H Ul_n (4), loss section DOWN elevation difference H Dl_n (1) to H Dl_n (4) Regenerative acceleration amount ⁇ r_n (1) to ⁇ r_n (4), regeneration section horizontal distance L 2Dr_n (1) to L 2Dr_n (4), regeneration section travel distance L 3Dr_n (1) to L 3Dr_n (4), regeneration The section UP elevation difference H Ur_n (1) to H Ur_n (4) and the regeneration section DOWN elevation difference H Dr_n (1) to H Dr_n (4) are shown recorded in the storage unit 502.
  • the statistical loss section DOWN elevation difference H Dl_n and the statistical regeneration section DOWN elevation difference H Dr_n are each calculated as a negative value.
  • the statistical loss acceleration amount ⁇ l_n and the statistical regenerative acceleration amount ⁇ r_n are calculated as either positive or negative values, respectively, indicating a positive acceleration value, a negative acceleration value. Yes.
  • step S190 the values of the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter can be calculated as described above.
  • the loss / regeneration parameter recorded in the storage unit 502 may be classified based on a predetermined condition, and the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter may be calculated by the above-described calculation method for each classification.
  • the loss / regeneration parameters are classified according to the type, time zone, day of the week, etc. of the vehicle that acquired the acceleration / deceleration information used to calculate the loss / regeneration parameters. Parameters can be calculated.
  • step S191 the arithmetic processing unit 501 records the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter calculated in step S190 in the storage unit 502. If the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter are already recorded, the values are updated using the calculation result of step S190.
  • step S200 the arithmetic processing unit 501 determines whether or not all of the links of the level 1 map data associated with the acceleration / deceleration information in step S120 have been selected in step S140. If there is an unselected link among these links to be selected, the process returns to step S140, and after selecting any of the unselected links in step S140, the above-described processing is performed on the link. repeat. On the other hand, if all the selection target links have been selected, the processing shown in the flowchart of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart of the upper link statistical parameter generation process.
  • the server apparatus 500 periodically executes the upper link statistical parameter generation process shown in the flowchart of FIG.
  • each link represented by the level 1 map data is referred to as a “lower link”, and each link represented by the level 2 map data is referred to as an “upper link”.
  • step S210 the arithmetic processing unit 501 selects one of the upper links represented by the level 2 map data.
  • step S220 the arithmetic processing unit 501 determines whether or not the statistical parameter of each lower link corresponding to the upper link selected in step S210 has been calculated. If the statistical parameters have been calculated for all of the plurality of lower links corresponding to the selected upper link by the loss / regeneration parameter calculation processing described with reference to FIG. 6, the process proceeds to the next step S230. On the other hand, if the statistical parameter has not been calculated for at least one of the corresponding lower links, the process proceeds to step S280. When the upper link selected as described above corresponds to only one lower link, it may be determined in step S220 whether or not the statistical parameters of the lower link have been calculated.
  • step S230 the arithmetic processing unit 501 determines whether to update the statistical parameter of the upper link selected in step S210. This determination can be made based on whether or not a predetermined update condition is satisfied. For example, if the statistical parameters for a predetermined number of lower links among the multiple lower links corresponding to the selected upper link have been updated from the previous value, or if a predetermined time has elapsed since the previous update, It determines with updating a parameter, and progresses to step S240. On the other hand, when these update conditions are not satisfied, it is determined that the statistical parameter is not updated, and the process proceeds to step S280.
  • step S240 the arithmetic processing unit 501 calculates the energy change amount of each lower link corresponding to the upper link selected in step S210 for each factor.
  • the energy change amount of each lower link is calculated for each factor represented by the statistical parameter. To do.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the statistical parameter of the lower link
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of calculating the statistical parameter of the upper link from the statistical parameter of the lower link illustrated in FIG.
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent an acceleration resistance coefficient, a gradient resistance coefficient, a road surface resistance coefficient, and an air resistance coefficient, respectively. These coefficients depend on characteristics such as the weight and shape of the target vehicle and physical constants such as gravitational acceleration, similarly to the coefficients ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 in the above equation (2). However, it is only necessary to set an arbitrary value here.
  • V n1 , V n2 , V n3 , and V n4 included in the calculation formula for the amount of energy change due to air resistance represent the traveling speed of each lower link.
  • These travel speeds V n1 to V n4 can be determined based on values set in advance for each lower link, in the same manner as the average vehicle speed V ave used in the above equation (2).
  • the traveling speed of each lower link may be calculated in advance based on the statistical loss parameter and the statistical regeneration parameter of each lower link, and the traveling speeds V n1 to V n4 may be determined using this.
  • step S250 the arithmetic processing unit 501 integrates the energy change amount of each lower link calculated in step S240 for each factor.
  • the statistical loss acceleration parameter P ⁇ l_n0 , the statistical loss gradient parameter P ⁇ l_n0 , the statistical loss road surface parameter P ⁇ l_n0 and the statistical loss air parameter P ⁇ l_n0 as statistical parameters for the loss interval and
  • a statistical regeneration acceleration parameter P ⁇ r_n0 , a statistical regeneration gradient parameter P ⁇ r_n0 , a statistical regeneration road surface parameter P ⁇ r_n0, and a statistical regeneration air parameter P ⁇ r_n0 can be calculated as statistical parameters.
  • L 3D_n1 , L 3D_n2 , L 3D_n3 , and L 3D_n4 of the denominator represent the travel distance of each lower link
  • L 2D_n1 , L 2D_n2 , L 2D_n3 , and L 2D_n4 of the denominator represent the horizontal distance of each lower link
  • L 3D_n1 , L 3D_n2 , L 3D_n3 , and L 3D_n4 of the denominator represent the travel distance of each lower link
  • each value of the statistical parameter of the upper link can be calculated as described above.
  • the statistical parameter of the lower link recorded in the storage unit 502 may be classified based on a predetermined condition, and the statistical parameter of the upper link may be calculated by the above calculation method for each classification.
  • the statistical parameter of the lower link can be classified according to the type of vehicle, time zone, day of the week, etc., and the statistical parameter of the upper link can be calculated for each classification.
  • step S270 the arithmetic processing unit 501 records the statistical parameter of the upper link calculated in step S260 in the storage unit 502. If the statistical parameter has already been recorded, the value is updated using the calculation result of step S260.
  • step S280 the arithmetic processing unit 501 determines whether all of the upper links have been selected in step S210. If there is still an unselected upper link in the level 2 map data, the process returns to step S210. After selecting one of the unselected upper links in step S210, the above-described processing is performed on the upper link. repeat. On the other hand, if all the upper links have been selected, the processing shown in the flowchart of FIG.
  • a parameter is calculated and stored in the storage unit 502.
  • the statistical parameter of each upper link represented by the level 2 map data is calculated based on the statistical parameter of each lower link represented by the level 1 map data.
  • the statistical parameters can be calculated by performing the same process for each link represented by the map data of the level 2 or higher. In the following description, it is assumed that the statistical data of each link is calculated for the map data of the hierarchy of level 2 or higher as well as the level 2 map data.
  • FIG. 13 is a flowchart of route information distribution processing.
  • the server device 500 causes the arithmetic processing unit 501 to The route information distribution process shown in the flowchart of FIG. 13 is executed.
  • the vehicle information is transmitted from the navigation device 1 mounted on the vehicle 100 and the route information is requested.
  • step S310 the arithmetic processing unit 501 receives the vehicle information transmitted from the navigation device 1.
  • This vehicle information indicates information indicating the remaining power amount of the vehicle 100, position information of the vehicle 100 as a departure point, information on a destination set in the vehicle 100, and characteristics of the vehicle 100 regarding power consumption. Information such as vehicle type information is included.
  • the navigation device 1 acquires the information and executes a process for transmitting it as vehicle information. As a result, vehicle information corresponding to the vehicle 100 is transmitted from the navigation device 1 to the server device 500 via the communication terminal 6 and the mobile communication network 400.
  • step S320 the arithmetic processing unit 501 sets a departure place and a destination based on the vehicle information received in step S310.
  • the departure point and the destination are set based on the position information and the destination information included in the received vehicle information.
  • step S330 the arithmetic processing unit 501 sets a route search area based on the departure place and the destination set in step S320.
  • a certain range including the departure place and the destination is set as the route search area.
  • step S340 the arithmetic processing unit 501 selects the map level of the map data used for the route search for each region in the route search region set in step S330.
  • the map level of the lower hierarchy is selected for the area near the departure point and the destination, and the map level of the upper hierarchy is selected for the other areas.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a map level selection method.
  • FIG. 14 shows an example in which the starting point 21 and the destination 22 are set in step S320 of FIG. 13 and the route search area 30 is set for the starting point 21 and the destination 22 in step S330. ing.
  • the map level of the map data used for the route search is selected as follows, for example.
  • level 1 map data including fine roads is selected as map data used for route search.
  • the level 2 map data corresponding to the upper hierarchy is selected as the map data used for the route search.
  • level 4 map data corresponding to the upper hierarchy is selected as map data used for the route search. In this manner, the map level of the map data used for the route search is selected for each region in the route search region 30.
  • step S340 the map level for each area in the route search area can be selected by the method described above.
  • the above map level selection method is merely an example, and the map level may be selected by another method.
  • step S350 the arithmetic processing unit 501 selects any link from the map level map data selected in step S340 within the route search area set in step S330.
  • each map level link selected for the region is selected one by one.
  • step S360 the arithmetic processing unit 501 reads the statistical parameter for the link selected in step S350 from the storage unit 502.
  • the statistical parameters read out here are those recorded in the storage unit 502 in step S191 of FIG. 6 described above in the loss / regeneration parameter calculation processing executed in the past.
  • it is recorded in the storage unit 502 in step S270 of FIG. 10 described above in the upper link statistical parameter generation processing executed in the past.
  • step S370 the arithmetic processing unit 501 calculates the estimated power consumption or the estimated regenerative power amount of the estimation target vehicle in the link based on the statistical parameter read in step S360.
  • the estimated power consumption amount or the estimated regenerative power amount is calculated using the vehicle 100 on which the navigation device 1 that transmitted the vehicle information in step S310 is mounted as an estimation target vehicle.
  • the estimated power consumption or the estimated regenerative energy is calculated by different calculation methods as described below depending on whether the link selected in step S350 is level 1 map data or level 2 or higher map data. calculate.
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , and ⁇ 4 represent an acceleration resistance coefficient, a gradient resistance coefficient, a road surface resistance coefficient, and an air resistance coefficient, respectively.
  • C represents a power conversion coefficient, and R represents a regeneration coefficient.
  • These coefficients are constants determined according to characteristics such as weight, shape, motor characteristics, switching loss, and physical constants such as gravitational acceleration of the vehicle to be estimated, such as vehicle type information included in the vehicle information received in step S310. The value is determined based on.
  • the above coefficients ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 are the coefficients ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ in the above equation (2). Equal to 4 , respectively.
  • V n represents the running speed of the link.
  • the travel speed V n can be determined based on a value set in advance for each link, similar to the average vehicle speed V ave used in the above equation (2). Alternatively, based on the statistical loss parameters and the statistical regeneration parameters for each link, calculated in advance the travel speed of each link may be determined travel speed V n by using this.
  • E n, E n0 calculated respectively (44) are not the estimated power consumption, which represents the estimated regenerative electric power amount. That is, when the vehicle 100 is an estimated target vehicle the link runs, the estimated regenerative electric power amount E n or E n0 is obtained by the regenerative power generation, whereby the battery 3 is charged shall be presumed that the remaining power amount increases be able to.
  • step S370 the estimated power consumption or the estimated regenerative power amount for the selected link can be calculated as described above. By performing such processing on each link in the route search area, it is possible to estimate the power consumption amount or the regenerative power amount of the estimation target vehicle at each link from the departure place to the destination. In the following description, the estimated power consumption and the estimated regenerative power may be simply referred to as an estimated power consumption. If the estimated power consumption or the estimated regenerative power amount is calculated by executing the process of step S370, the process proceeds to step S380.
  • step S380 the arithmetic processing unit 501 determines whether all links in the route search area set in step S330 have been selected. As a result, if an unselected link exists in the route search area, the process returns to step S350, and one of the links is selected and the above-described processing is repeated. On the other hand, if all the links in the route search area have been selected, the process proceeds to step S390.
  • step S390 the arithmetic processing unit 501 searches for a recommended route from the departure point to the destination based on the estimated power consumption of each link in the route search region calculated in step S370.
  • the recommended route is searched by identifying the link combination that minimizes the total estimated power consumption of each link from the starting point to the destination. To do.
  • a recommended route from the departure point to the destination for the vehicle 100 that is the estimation target vehicle can be searched based on the power consumption amount or the regenerative power amount of each link estimated in step S370.
  • step S400 the arithmetic processing unit 501 transmits the route information related to the recommended route searched in step S390 to the navigation device 1.
  • information for specifying a link included in the recommended route is transmitted as route information to the navigation device 1 via the mobile communication network 400. If step S400 is performed, the process shown in the flowchart of FIG. 13 will be complete
  • a recommended route based on the estimated power consumption of each link is searched in response to a request from the navigation device 1, and a route related to the recommended route Information is transmitted from the server device 500 to the navigation device 1.
  • the navigation device 1 displays the recommended route on the map on the display monitor 15 based on the route information, and performs route guidance to the destination.
  • the server device 500 is divided into a plurality of map levels by the storage unit 502, and includes map data including link information set for each predetermined road section for each map level, and the map level in the map data For each lower link corresponding to 1, a statistical parameter for estimating a power consumption amount or a regenerative power amount is stored. In addition, based on the statistical parameters of the lower links stored in the storage unit 502 by the processing of the arithmetic processing unit 501, the power consumption or regenerative power for each upper link corresponding to a map level higher than level 1 is obtained. A statistical parameter for estimating the quantity is calculated (step S260). Since it did in this way, the energy consumption required for driving
  • the server device 500 selects one of the upper links by the processing of the arithmetic processing unit 501 (step S210), and the statistics stored in the storage unit 502 for a plurality of lower links corresponding to the selected upper link.
  • the amount of energy change based on the parameter is calculated for each factor and integrated (steps S240 and S250).
  • step S260 a statistical parameter is calculated for the upper link selected in step S210 based on the energy change amount thus integrated for each factor. Since it did in this way, the statistical parameter of an upper link can be correctly calculated based on the statistical parameter of a lower link.
  • the storage unit 502 stores a statistical parameter for each lower link corresponding to the lowest map level 1 in the map data.
  • the arithmetic processing unit 501 calculates a statistical parameter for each upper link corresponding to a map level higher than the lowest map level 1. Since it did in this way, the statistical parameter with respect to each upper link of the map level higher than it can be calculated from the statistical parameter with respect to each lower link of the map level 1.
  • the navigation device 1 mounted in each of the vehicles 100, 200, and 300 detects a change in the acceleration / deceleration of the vehicle by the process of the control unit 10 (step S30), and adds an acceleration related to the detected change in the acceleration / deceleration
  • the deceleration information is transmitted to server device 500 (step S100).
  • the server device 500 receives the acceleration / deceleration information transmitted from each of the navigation devices 1 by the processing of the arithmetic processing unit 501 (step S110), and calculates the statistical parameter of the lower link based on the received acceleration / deceleration information. And stored in the storage unit 502 (steps S190 and S191). Since it did in this way, the traveling state of each vehicle can be correctly and efficiently collected in the server apparatus 500, and the statistical parameter of a lower link can be calculated.
  • the server device 500 determines whether each link from the departure point to the destination is based on the statistical parameter stored in the storage unit 502 and the statistical parameter calculated in step S260 by the processing of the arithmetic processing unit 501.
  • the power consumption amount or the regenerative power amount of the estimation target vehicle is estimated (step S370).
  • a recommended route from the departure point to the destination for the estimation target vehicle is searched (step S390). Since it did in this way, the optimal recommended path
  • Embodiment- A second embodiment of the present invention will be described below.
  • the present embodiment an example in which the estimated value of the power consumption amount or the regenerative power amount of each link is adjusted according to the acceleration / deceleration tendency in each of the vehicles 100, 200, and 300 will be described.
  • the configuration of the vehicle information system, the configuration of the in-vehicle system, and the configuration of the navigation device 1 according to this embodiment are the same as those shown in FIGS. 1, 2, and 3 in the first embodiment. Therefore, the present embodiment will be described below using these configurations.
  • the amount of electrical energy estimated in the server device 500 depends on the driving tendency of the vehicle 100 by the driver, particularly the acceleration / deceleration tendency, in addition to the characteristics such as the weight and shape of the vehicle 100 and the situation of each road. The same applies to the other vehicles 200 and 300. Therefore, each of the vehicles 100, 200, and 300 calculates a correction coefficient used when estimating the power consumption amount or the regenerative power amount of each link in the server device 500 based on the acceleration / deceleration tendency of the vehicle. Do. Then, as described in the first embodiment, when requesting a search for a recommended route to the server device 500, information related to the calculated correction coefficient is included in the vehicle information and transmitted to the server device 500. This correction coefficient represents a driving tendency with respect to acceleration / deceleration of a user who is driving the vehicle. Therefore, in the following description, this correction coefficient is referred to as “individual correction coefficient”.
  • the control unit 10 of the navigation device 1 executes a personal correction coefficient calculation process for calculating a personal correction coefficient according to the acceleration / deceleration tendency of the vehicle 100.
  • FIG. 15 is a flowchart of the personal correction coefficient calculation process.
  • the control unit 10 executes the personal correction coefficient calculation process shown in the flowchart of FIG. 15 at every predetermined timing.
  • step S410 the control unit 10 acquires the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount for each link of the road on which the vehicle 100 has traveled.
  • each lower link corresponding to the road that has already traveled The statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount are received from the server device 500, and these values are acquired.
  • the statistical loss acceleration amount is a value that statistically represents the acceleration / deceleration amount of the vehicle in the loss section of the link
  • the statistical regeneration acceleration amount is the vehicle in the regeneration section of the link. This is a value that statistically represents the acceleration / deceleration amount.
  • step S410 the control unit 10 specifies a link on which the vehicle 100 has traveled immediately before based on the map data recorded in the HDD 14, and sets the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount for the link. Can be acquired. Alternatively, the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount may be collectively acquired for a plurality of links on which the vehicle 100 has already traveled.
  • the statistical loss acceleration amount and the statistical regenerative acceleration amount may be acquired in advance for each link of the road on which the vehicle 100 is currently traveling or a road that is scheduled to travel in the future. For example, when a recommended route from the starting point to the destination is set, the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount can be acquired with each link of the recommended route as an acquisition target. In addition to this, according to the execution timing of the personal correction coefficient calculation process shown in the flowchart of FIG. As long as the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount can be acquired for each link, any method may be used.
  • step S420 the control unit 10 calculates the actual acceleration / deceleration amount of the vehicle 100 in each link that has acquired the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount in step S410.
  • the actual acceleration / deceleration amount of the vehicle 100 when the vehicle 100 actually travels the link is calculated for the loss section and the regeneration section of the link.
  • the actual acceleration / deceleration amount of the vehicle 100 at this time can be calculated based on, for example, the average traveling speed calculated every predetermined period in step S10 of FIG. That is, the actual acceleration / deceleration amount in each of the loss section and the regeneration section can be calculated from the amount of change between the calculated values of the average travel speed on the link.
  • the actual acceleration / deceleration amount calculated for the loss section is referred to as an actual loss acceleration amount
  • the actual acceleration / deceleration amount calculated for the regeneration section is referred to as an actual regeneration acceleration amount.
  • a loss section and a regeneration section can be set for each link of the road on which the vehicle 100 has traveled, for example, based on the amount of energy change calculated based on the above equation (2). That is, based on the position of the vehicle 100 when the acceleration / deceleration information is recorded in step S80 of FIG. 4, each link of the road on which the vehicle 100 has traveled is divided into a plurality of sections. At this time, for the link for which acceleration / deceleration information is not recorded, the entire link is handled as one section. Then, for each section, it is determined whether the amount of energy change calculated by equation (2) is a positive or negative value, a positive section is a loss section, and a negative section is a regeneration section. Set each. In this way, a loss section and a regeneration section can be set for each link of the road that has traveled.
  • a section where regenerative power generation is actually performed in the vehicle 100 may be set as the regeneration section. That is, when regenerative power generation is performed while the vehicle 100 is traveling, a section from the start point to the end point of the regenerative power generation is set as a regenerative section, and another section is set as a loss section. Can be set.
  • step S430 the control unit 10 determines the acceleration / deceleration amount for the road on which the vehicle 100 has traveled based on the statistical loss acceleration amount and the statistical regeneration acceleration amount acquired in step S410 and the actual acceleration / deceleration amount calculated in step S420. Calculate the error rate.
  • the statistical loss acceleration amount ⁇ l_n and the statistical regeneration acceleration amount ⁇ r_n acquired in step S410 and the actual loss acceleration calculated in step S420 are the error rate.
  • the statistical loss acceleration of the link sequence and the statistical regenerative acceleration amount acquired in step S410 are weighted averaged to calculate the statistical loss of the link sequence. Acceleration amount and statistical regeneration acceleration amount can be obtained.
  • the travel link train is judged not to be a trip and the error rate is calculated. Is preferably excluded.
  • step S440 the control unit 10 stores the error ratio value calculated in step S430 in the HDD 14 as error ratio data in association with the link (or link string).
  • the error rate of the acceleration / deceleration amount calculated for the loss interval and the error rate of the acceleration / deceleration amount calculated for the regeneration interval may be accumulated as separate error rate data.
  • newly calculated error rate data is accumulated separately from the error rate data.
  • step S ⁇ b> 450 the control unit 10 performs convergence determination based on the error rate data stored in the HDD 14.
  • the convergence determination is performed by determining, for each link, whether or not the error ratio data accumulated in the HDD 14 so far by the process of step S440 executed in the past satisfies a predetermined determination condition.
  • N 0 represents the number of required prescribed data.
  • W l0 is the error rate data of the loss interval.
  • W r0 is the error rate data of the regeneration interval. Represents the specified error width.
  • the error rate data is It can be determined that there is a tendency to converge. It should be noted that whether or not the accumulated error rate data has convergence may be determined using determination conditions other than Equations (47), (48), and (49). For example, a variance value of accumulated error rate data can be calculated, and the presence or absence of convergence can be determined based on this value.
  • step S450 when the error ratio data is accumulated for each link string by calculating the error ratio for each link string in step S430, in step S450, the convergence determination is performed based on the error ratio data. Do. In that case, it is preferable to omit the process of step S460 described below.
  • step S460 the control unit 10 determines whether or not the number of links determined to have convergence by the convergence determination in step S450 is greater than or equal to a predetermined value. If the number of links determined to have convergence is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step S470, and if it is less than the predetermined value, the process returns to step S410.
  • steps S450 and S460 it is possible to determine whether or not the accumulated error rate data satisfies a predetermined convergence condition. As a result, if the convergence condition is satisfied, the process proceeds to step S470, and the personal correction coefficient is calculated as described later. On the other hand, if the convergence condition is not satisfied, the personal correction coefficient is not calculated.
  • said convergence conditions are an example and you may use another convergence condition.
  • step S470 the control unit 10 corrects the personal loss according to the following equations (50) and (51) based on the error rate data stored in the HDD 14 based on the error rate calculated in step S430.
  • the coefficient ⁇ l and the personal regeneration correction coefficient ⁇ r can be calculated.
  • ⁇ lave_con and N lcon represent the sum of the average values and the number of data of the error ratio data of the loss interval for each link that is determined to have convergence in the above-described steps S450 and S460. Yes.
  • ⁇ rave_con and N rcon represent the sum of the average values and the number of data of the error ratio data of the regenerative section for each link that have been determined to have convergence in steps S450 and S460 described above. Yes.
  • the personal correction coefficient corresponding to the acceleration / deceleration tendency of the vehicle 100 can be calculated based on the error ratio calculated in the past for each of the loss section and the regeneration section.
  • the personal correction coefficient calculated as described above is transmitted from the navigation device 1 as a part of the vehicle information when the navigation device 1 requests route information from the server device 500.
  • the arithmetic processing unit 501 of the server device 500 receives the vehicle information in step S310 of the route information distribution process shown in FIG. 13 described above, so that the energy consumption of the vehicle 100 is received from the navigation device 1 mounted on the vehicle 100. Or the personal correction coefficient with respect to regenerative energy can be acquired.
  • the navigation device 1 mounted on each of the vehicles 100, 200, and 300 is consumed by the control unit 10 according to the acceleration / deceleration tendency of the vehicle.
  • a personal correction coefficient for energy or regenerative energy is calculated (step S470).
  • the server device 500 acquires a personal correction coefficient from the navigation device 1 mounted on the estimation target vehicle by the processing of the arithmetic processing unit 501 (step S310).
  • step S370 based on the statistical parameters stored in the storage unit 502, the statistical parameters calculated in step S260, and the personal correction coefficient acquired in step S310, the power consumption or regeneration of the estimation target vehicle. Estimate the amount of power. Since it did in this way, the energy consumption required for driving
  • step S470 the personal loss correction coefficient and the personal regeneration correction coefficient are calculated for the loss section and the regeneration section of all links.
  • each link may be classified in advance according to the type, and an individual loss correction coefficient and an individual regeneration correction coefficient may be calculated for each type of link.
  • links can be classified based on the presence or absence of a curve, the degree of traffic jam, the road type, the link length, the gradient, and the like.
  • the convergence condition for determining the presence or absence of convergence may be changed for each type of link. For example, in the above equation (47), the prescribed number of data N 0 can be changed for each type of link.
  • Modification 2 The user who is driving the vehicle may be specified, and the error rate data may be accumulated for each user to calculate the personal loss correction coefficient and the personal regeneration correction coefficient. For example, by registering different vehicle keys for each user in advance and discriminating the vehicle keys possessed by the driving user, the individual user driving the vehicle can be specified.
  • the axle torque during regeneration may be calculated, and the distribution ratio between the regenerative brake and the friction brake in the vehicle may be calculated based on the calculated axle torque. In this way, the amount of regenerative power can be estimated more accurately based on the calculated distribution ratio.
  • the server device 500 receives the acceleration / deceleration information transmitted from the vehicles 100, 200, and 300, and based on this, the server device 500 performs the loss / regeneration parameter calculation processing of FIG.
  • the example of the vehicle information system that calculates the statistical parameter of the lower link and stores it in the storage unit 502 by performing the above has been described.
  • the server device 500 may store the statistical parameter of the lower link in the storage unit 502 in advance without calculating the statistical parameter of the lower link.
  • the upper link statistical parameter is calculated by the same process as described in the first embodiment, using the previously stored lower link statistical parameter. be able to.
  • the server device 500 searches for a recommended route based on the power consumption and transmits the route information to the navigation device 1 by performing the route information distribution process of FIG.
  • the navigation device 1 mounted on each vehicle may execute such a recommended route search.
  • the navigation device 1 of each vehicle executes the processing of steps S320 to S390 in FIG. 13 based on the map data recorded in the HDD 14 with the own vehicle as the estimation target vehicle.
  • step S360 the statistical parameter of the corresponding link is acquired from the server device 500.
  • step S370 By executing step S370 based on the statistical parameters thus obtained, it is possible to estimate the power consumption amount or the regenerative power amount of the estimation target vehicle in each link from the departure place to the destination. In this way, the optimal recommended route based on the power consumption can be searched for in the navigation device 1 of each vehicle. Furthermore, the navigation apparatus 1 mounted on each vehicle may also execute the loss / regeneration parameter calculation process of FIG. 6 and the upper link statistical parameter generation process of FIG.
  • Modification 7 In each of the above embodiments, an example in which the navigation device 1 is used as an in-vehicle device has been described. However, an in-vehicle device other than the navigation device may be used. In each of the above-described embodiments, the example in which the estimated power consumption for each link is used for searching for a recommended route to the destination has been described. For example, it is possible to specify an area in which the vehicle can travel based on the estimated power consumption, or to suggest a stop-by point along the route.
  • the present invention may be applied to other vehicles.
  • the present invention can also be applied to a hybrid vehicle (HEV) that is driven by using a combination of fuel such as gasoline and electricity, and a normal vehicle that is driven using only fuel such as gasoline.
  • HEV hybrid vehicle
  • the estimated energy consumption is calculated by setting the regeneration coefficient R to 0 in the above formulas (43), (44), (52), and (53). do it.

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Abstract

 車両用情報システムは、車両に搭載される車載装置と、車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有する。サーバ装置は、地図データにおいて所定階層の地図レベルに対応する各下位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された下位リンクの統計パラメータに基づいて、上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを算出する上位統計パラメータ算出部とを備える。

Description

車両用情報システム、サーバ装置
 本発明は、車両用の情報システムと、この情報システムにおいて用いられるサーバ装置とに関する。
 車両の走行に要する消費エネルギーの推定に関して、従来、車両の走行パターンを予測し、予測された走行パターンに基づいて各道路リンクの燃料消費量を予測して、燃費最小経路を探索するカーナビゲーション装置が知られている(特許文献1参照)。
 また、様々な車両に搭載されたナビゲーション装置からプローブ情報をそれぞれ収集し、収集したプローブ情報に基づいて作成した各リンクの交通情報を必要に応じて各ナビゲーション装置に配信する交通情報作成装置が知られている(特許文献2参照)。
日本国特開2010-107459号公報 日本国特開2008-84260号公報
 特許文献1に開示される従来のカーナビゲーション装置では、一定の加減速度Gで加減速を繰り返すような走行パターンに基づいて加速損失を推定し、これを用いて各道路リンクの燃料消費量を推定している。しかし、実際の車両の走行環境では、このような単純な走行パターンに従って加減速が行われるとは限らない。そのため、高い精度で燃料消費量の推定を行うのは困難であった。
 また、特許文献2に開示される従来の交通情報作成装置では、リンク単位で交通情報を作成している。そのため、たとえば出発地から目的地までの間に多数のリンクが存在する場合に、この交通情報を用いて経路探索を行うと、最適な経路を素早く探索することが困難であった。
 上記のような従来の問題点に鑑みて、本発明では、車両の走行に要する消費エネルギーを正確に予測して、最適な経路を素早く探索することを目的とする。
 本発明の第1の態様による車両用情報システムは、車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有する。サーバ装置は、複数の地図レベルに階層分けされ、各地図レベルについて所定の道路区間ごとに設定されたリンクの情報を含む地図データと、地図データにおいて所定階層の地図レベルに対応する各下位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された下位リンクの統計パラメータに基づいて、地図データにおいて所定階層の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを算出する上位統計パラメータ算出部とを備える。
 本発明の第2の態様によると、第1の態様の車両用情報システムにおいて、サーバ装置は、上位リンクのいずれかを選択する上位リンク選択部と、上位リンク選択部により選択された上位リンクに対応する複数の下位リンクについて、記憶部に記憶された統計パラメータに基づくエネルギー変化量を要因別に算出して積算する積算部とをさらに備えてもよい。また、上位統計パラメータ算出部は、積算部により要因別に積算されたエネルギー変化量に基づいて、上位リンク選択部により選択された上位リンクに対して統計パラメータを算出することが好ましい。
 本発明の第3の態様によると、第1または第2の態様の車両用情報システムにおいて、記憶部は、地図データにおいて最下位の地図レベルに対応する各下位リンクに対して統計パラメータを記憶し、上位統計パラメータ算出部は、最下位の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して統計パラメータを算出することが好ましい。
 本発明の第4の態様によると、第1乃至第3のいずれか一態様の車両用情報システムにおいて、複数の車載装置の各々は、当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置へ送信する送信部とを備えてもよい。また、サーバ装置は、複数の車載装置からそれぞれ送信される加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、下位リンクの統計パラメータを算出して記憶部に記憶させる統計パラメータ算出部とをさらに備えることが好ましい。
 本発明の第5の態様によると、第1乃至第4のいずれか一態様の車両用情報システムにおいて、サーバ装置は、記憶部に記憶された統計パラメータと、上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、推定対象車両に対する出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備えることが好ましい。
 本発明の第6の態様によると、第5の態様の車両用情報システムにおいて、複数の車載装置の各々は、車両の加減速傾向に応じて、車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を算出する個人補正係数算出部をさらに備えてもよい。また、サーバ装置は、複数の車載装置のうち推定対象車両に搭載されている車載装置から、個人補正係数を取得する個人補正係数取得部をさらに備えてもよい。推定部は、記憶部に記憶された統計パラメータと、上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータと、個人補正係数取得部により取得された個人補正係数とに基づいて、推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定することが好ましい。
 本発明の第7の態様によると、第1乃至第4のいずれか一態様の車両用情報システムにおいて、複数の車載装置のうち推定対象車両に搭載されている車載装置は、サーバ装置から、出発地から目的地までの各リンクについて、記憶部に記憶された統計パラメータと、上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとを取得する統計パラメータ取得部と、統計パラメータ取得部により取得された統計パラメータに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、推定対象車両に対する出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備えてもよい。
 本発明の第8の態様によると、第7の態様の車両用情報システムにおいて、複数の車載装置の各々は、車両の加減速傾向に応じて、車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を算出する個人補正係数算出部をさらに備えてもよい。また、推定部は、統計パラメータ取得部により取得された統計パラメータと、個人補正係数算出部により算出された個人補正係数とに基づいて、推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定することが好ましい。
 本発明の第9の態様によるサーバ装置は、複数の地図レベルに階層分けされ、各地図レベルについて所定の道路区間ごとに設定されたリンクの情報を含む地図データと、地図データにおいて所定階層の地図レベルに対応する各下位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された下位リンクの統計パラメータに基づいて、地図データにおいて所定階層の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを算出する上位統計パラメータ算出部とを備える。
 本発明の第10の態様によると、第9の態様のサーバ装置は、上位リンクのいずれかを選択する上位リンク選択部と、上位リンク選択部により選択された上位リンクに対応する複数の下位リンクについて、記憶部に記憶された統計パラメータに基づくエネルギー変化量を要因別に算出して積算する積算部とをさらに備えてもよい。また、上位統計パラメータ算出部は、積算部により要因別に積算されたエネルギー変化量に基づいて、上位リンク選択部により選択された上位リンクに対して統計パラメータを算出することが好ましい。
 本発明の第11の態様によると、第9または第10の態様のサーバ装置において、記憶部は、地図データにおいて最下位の地図レベルに対応する各下位リンクに対して統計パラメータを記憶し、上位統計パラメータ算出部は、最下位の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して統計パラメータを算出することが好ましい。
 本発明の第12の態様によると、第9乃至第11のいずれか一態様のサーバ装置は、複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、受信部により受信された加減速情報に基づいて、下位リンクの統計パラメータを算出して記憶部に記憶させる統計パラメータ算出部とをさらに備えてもよい。
 本発明の第13の態様によると、第9乃至第12のいずれか一態様のサーバ装置は、記憶部に記憶された統計パラメータと、上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、推定対象車両に対する出発地から目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備えてもよい。
 本発明の第14の態様によると、第13の態様のサーバ装置は、推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を推定対象車両から取得する個人補正係数取得部をさらに備えてもよい。また、推定部は、記憶部に記憶された統計パラメータと、上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータと、個人補正係数取得部により取得された個人補正係数とに基づいて、推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定することが好ましい。
 本発明によれば、車両の走行に要する消費エネルギーを正確に予測して、最適な経路を素早く探索することができる。
本発明の一実施形態による車両用情報システムの構成を示す図である。 車載システムの構成を示す図である。 ナビゲーション装置の構成を示す図である。 加減速情報送信処理のフローチャートである。 加減速度の変化を検出する様子を示す図である。 損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。 損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。 損失・回生パラメータの例を示す図である。 統計パラメータの算出方法を説明する図である。 上位リンク統計パラメータ生成処理のフローチャートである。 下位リンクの統計パラメータの例を示す図である。 下位リンクの統計パラメータから上位リンクの統計パラメータを算出する方法を説明する図である。 経路情報配信処理のフローチャートである。 地図レベルの選択方法を説明する図である。 個人補正係数算出処理のフローチャートである。
-第1の実施形態-
 本発明の一実施形態に係る車両用情報システムの構成を図1に示す。この車両用情報システムは、車両100、200および300とサーバ装置500とが移動体通信網400を介して接続されることにより構成される。車両100、200および300は、バッテリに蓄積された電気エネルギーを利用して駆動する車両(EV:Electric Vehicle)である。
 車両100、200および300は、各々が走行中に検出した加速度または減速度の変化に関する加減速情報を移動体通信網400を介してサーバ装置500へ送信する。なお、以下の説明では、加速度と減速度を合わせて加減速度と称する。また、サーバ装置500に対して、当該車両の残電力量、位置、目的地などを表す車両情報を送信することにより、当該車両が走行すべき推奨経路の探索をサーバ装置500へ要求することもできる。図1では、車両100からサーバ装置500へ車両情報を送信し、それに応じてサーバ装置500が推奨経路を探索することでサーバ装置500から送信される経路情報を車両100が受信する様子を示しているが、他の車両200、300においても同様である。
 サーバ装置500は、演算処理部501および蓄積部502を有している。演算処理部501は、車両100、200および300から移動体通信網400を介してそれぞれ送信された加減速情報を受信し、その内容に基づく演算処理を行う。また、いずれかの車両(図1では車両100)から送信された車両情報に基づいて、当該車両の推奨経路を探索するための演算処理を行い、その演算結果に応じた経路情報を移動体通信網400を介して当該車両へ送信する。演算処理部501が行うこれらの演算処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。
 蓄積部502は、演算処理部501が行う上記演算処理に必要な地図データを含む各種データや、演算処理部501の演算処理結果に関するデータなどを記憶保持する。これらのデータは、演算処理部501の制御により、必要に応じて蓄積部502から読み出されたり、蓄積部502に書き込まれたりする。
 蓄積部502に記録された地図データは、地図の縮尺に応じて複数の地図レベルに階層分けされている。たとえば、最も詳細側(縮尺が最大)の地図データを最下位層のレベル1地図データとし、最も広域側(縮尺が最小)の地図データを最上位層のレベル7地図データとして、レベル1~7に地図データが階層分けされている。なお、地図レベルの数はこれに限定されず、任意のレベル数で地図データを階層分けすることができる。
 各レベルの地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。これらのデータは、所定の地図領域ごとに設定された地図メッシュ単位で地図レベルごとに区分されている。
 地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、地図レベルごとに表された各地の道路は、所定の道路区間にそれぞれ対応する複数のリンクによって構成されており、リンク単位で経路計算データおよび道路データが表現されている。リンク同士を接続している点、すなわち各リンクの端点はノードと呼ばれる。地図データにおける各ノードの情報には、位置情報(座標情報)が含まれている。なお、リンク内においてノードとノードの間に必要に応じて形状補間点と呼ばれる点が設定されていることもある。地図データにおける各形状補間点の情報には、ノードの場合と同様に位置情報(座標情報)が含まれている。このノードと形状補間点の位置情報によって、各リンクの形状、すなわち道路の形状が決定される。このように、蓄積部502に記憶されている地図データにおいて、道路は地図レベルごとに複数のノードとリンクを用いて表されている。
 地図データでは一般的に、上位階層の地図レベルであるほど細かい道路が省略されており、各リンクが表す道路区間が長くなる。そのため、上位階層の地図レベルでは1つのリンクで表される道路区間が、下位階層の地図レベルでは2以上のリンクに分割して表される。すなわち、上位階層の地図レベルにおける1つのリンクは、下位階層の地図レベルにおける複数のリンクに対応する。なお、異なる地図レベルのリンクが同じ道路区間を表す場合もある。その場合、上位階層の地図レベルにおける1つのリンクは、下位階層の地図レベルにおいても1つのリンクに対応する。
 経路計算データには、各道路区間に対応するリンクごとに、車両が当該道路区間を走行する際の通過所要時間等に応じたリンクコストが設定されている。このリンクコストに基づいて、予め設定された経路探索条件に応じたリンクの組合せを求めることにより、サーバ装置500において推奨経路の探索が行われる。たとえば、移動時間の短さを最優先として経路探索を行うような経路探索条件が設定されている場合は、出発地から目的地までの通過所要時間が最小となるリンクの組合せが推奨経路として求められる。
 図1の車両用情報システムでは、上記のようなリンクコストに基づく経路探索以外に、電気エネルギーの消費量に基づく経路探索を行うことができる。すなわち、いずれかの車両(図1では車両100)からサーバ装置500に対して車両情報が送信されて経路探索の要求が行われると、サーバ装置500は、当該車両の電気エネルギーの消費量が最小となる推奨経路を探索する。具体的には、車両100の現在位置を出発地として、車両100が出発地から目的地までの道路を走行する際に消費または回生される電気エネルギー量をリンクごとに推定し、その合計値が最小となるリンクの組み合わせを推奨経路として求める。このとき推定される各リンクの電気エネルギーの量は、車両100の重量や形状等の特徴および各リンクの道路状況などによって左右される。
 なお、図1には、車両100、200および300とサーバ装置500とが移動体通信網400を介して接続された車両用情報システムを例として示したが、本発明の車両用情報システムにおける車両の数はこれに限定されるものではない。実際には、図1に例示したものよりも多数の車両をサーバ装置500と接続して本発明の車両用情報システムを構成することが好ましい。
 図2は、図1の車両用情報システムにおける車載システムの構成を示すブロック図である。図2において、車両100には、ナビゲーション装置1、車両制御装置2、バッテリ3、電力変換装置4、電気モータ5および通信端末6が搭載されている。
 バッテリ3は、電気モータ5を駆動するための電力を供給する。バッテリ3から供給される電力を用いて電気モータ5が駆動することにより、車両100は走行する。また、車両100の減速時には電気モータ5が発電機として作用し、回生発電による電力が発生する。この回生発電によって得られた電力は、バッテリ3において蓄積される。電力変換装置4は、バッテリ3と電気モータ5との間で授受されるこれらの電力を相互に利用可能な形式に変換する。たとえば、バッテリ3から供給される直流電力を所望の交流電力に変換して電気モータ5へ出力すると共に、電気モータ5において回生発電により得られた交流電力を所望の直流電力に変換してバッテリ3へ出力する。
 車両制御装置2は、車両100の走行状態や、バッテリ3の状態、電気モータ5の状態などを監視し、その監視結果に基づいて電力変換装置4の動作を制御する。この車両制御装置2の制御により電力変換装置4が動作することで、車両100の走行状態に応じてバッテリ3と電気モータ5との間で適切に電力の授受が行われる。これにより、バッテリ3に蓄積された電気エネルギーを消費して、車両100が走行するための運動エネルギーを電気モータ5により発生することができる。また、車両100の運動エネルギーの少なくとも一部を電気モータ5により回収して、再利用可能な回生エネルギーとしての電気エネルギーをバッテリ3に蓄積することができる。
 ナビゲーション装置1は、地図データに基づいて地図を表示すると共に、サーバ装置500から受信した経路情報に基づいて推奨経路を地図上に表示し、その推奨経路に従って車両100を案内するためのナビゲーション機能を有している。これに加えて、図1の車両用情報システムにおける車載装置としての機能もさらに有している。すなわち、ナビゲーション装置1は、車両100の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置500へ送信したり、車両100に関する車両情報を送信して推奨経路の探索をサーバ装置500へ要求したりすることができる。これらの処理の具体的な内容については、後で詳細に説明する。
 なお、車両情報をサーバ装置500へ送信するために、ナビゲーション装置1は、現在の残電力量、すなわち車両100においてバッテリ3に蓄積されている電気エネルギーの量を示すバッテリ残量情報を、必要に応じて車両制御装置2から取得する。残電力量は、たとえば、完全放電状態である0%から満充電状態である100%までのいずれかの値をとるSOC(State Of Charge)によって表すことができる。
 通信端末6は、ナビゲーション装置1の制御により動作し、図1の移動体通信網400との間で無線通信を行う。移動体通信網400には、図1に示すようにサーバ装置500が接続されている。すなわちナビゲーション装置1は、通信端末6および移動体通信網400を介してサーバ装置500と接続されることで、加減速情報や車両情報をサーバ装置500へ送信したり、サーバ装置500から経路情報を受信したりすることができる。
 なお、図2では車両100に搭載されている車載システムの構成を例示したが、車両200および300に搭載されている車載システムもこれと同様の構成を有している。すなわち、図2に示すような車載システムが各車両において搭載されている。そして、各車両のナビゲーション装置1から加減速情報や車両情報がサーバ装置500へ送信されると共に、サーバ装置500から送信された経路情報が各車両のナビゲーション装置1において受信される。
 図3は、ナビゲーション装置1の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置1は、制御部10、GPS(Global Positioning System)受信部11、振動ジャイロ12、車速センサ13、ハードディスクドライブ(HDD)14、表示モニタ15、スピーカ16および入力装置17を備えている。なお、以下では車両100に搭載されているナビゲーション装置1を代表例として説明するが、他の車両に搭載されているナビゲーション装置1についても同様である。
 制御部10は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、RAM、ROM等によって構成されており、HDD14に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。たとえば、目的地を設定する際の目的地の検索処理、車両100の現在位置の検出処理、各種の画像表示処理、音声出力処理などを実行する。また、図1の車両用情報システムにおいて用いられる車載装置としての機能を実現するための処理も行う。具体的には、車両100の加減速度の変化を検出してその内容に基づく加減速情報をサーバ装置500へ送信したり、推奨経路の探索を要求する際に車両情報をサーバ装置500へ送信したりする。
 制御部10には車両制御装置2および通信端末6が接続されている。制御部10は、これらの装置との間で必要に応じて情報の入出力を行う。たとえば、加減速情報や車両情報をサーバ装置500へ送信するために、これらの情報を通信端末6へ出力したり、バッテリ3の残電力量を求めるために、車両制御装置2からバッテリ残量情報を入力したりすることができる。
 GPS受信部11は、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信して制御部10へ出力する。GPS信号には、車両100の現在位置を求めるための情報として、そのGPS信号を送信したGPS衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のGPS衛星からGPS信号を受信することにより、これらの情報に基づいて、車両100の現在位置を制御部10において算出することができる。
 振動ジャイロ12は、車両100の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ13は、車両100の走行速度を検出するためのセンサである。これらのセンサの検出結果に基づく車両100の移動方向および移動量の算出結果と、前述のGPS信号に基づく車両100の現在位置の算出結果とに基づいて、制御部10において所定時間ごとに位置検出処理が実行され、車両100の現在位置が検出される。
 HDD14は不揮発性の記録媒体であり、制御部10において上記のような処理を実行するための制御プログラムや地図データなどが記録されている。HDD14に記録されているデータは、必要に応じて制御部10の制御により読み出され、制御部10が実行する様々な処理や制御に利用される。
 なお、上記ではナビゲーション装置1においてデータがHDD14に記録されている例を説明したが、HDD以外の記録媒体にデータを記録することとしてもよい。たとえば、CD-ROMやDVD-ROM、メモリカードなどに記録されたデータを用いることができる。すなわち、ナビゲーション装置1では、どのような記録媒体を用いてデータを記憶してもよい。
 表示モニタ15は、ナビゲーション装置1において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ15により、地図画面の表示や推奨経路の案内表示などが行われる。表示モニタ15に表示される画面の内容は、制御部10が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ15は、たとえば車両100のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。
 スピーカ16は、制御部10の制御により様々な音声情報を出力する。たとえば、推奨経路に従って車両100を目的地まで案内するための経路案内用の音声や、各種の警告音などがスピーカ16から出力される。
 入力装置17は、ナビゲーション装置1を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置17を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、推奨経路の探索条件を設定したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置17は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置17を表示モニタ15と一体化されたタッチパネルとしてもよい。
 ユーザが入力装置17を操作して目的地を設定すると、ナビゲーション装置1は、前述のようにして検出された車両100の現在位置を出発地として、出発地から目的地まで至る推奨経路の探索をサーバ装置500に要求する。この要求に応じて、サーバ装置500は、各リンクにおける車両100の電気エネルギー消費量を推定し、その合計が最小となる出発地から目的地までのリンクの組み合わせを求める。そして、求めたリンクの組み合わせから推奨経路を設定し、その推奨経路に関する経路情報をナビゲーション装置1に送信する。
 サーバ装置500から経路情報を受信すると、ナビゲーション装置1は、受信した経路情報に基づいて目的地までの経路案内を行う。このときナビゲーション装置1は、たとえば色を変える等の方法により、表示モニタ15に表示された地図上において他の道路と識別可能な形態で探索された推奨経路を表示する。そして、推奨経路に従って所定の画像情報や音声情報を表示モニタ15やスピーカ16から出力することにより、車両100を目的地まで案内する。
 次に、図1に示した車両用情報システムにおける処理の内容について説明する。図1の車両用情報システムでは、ナビゲーション装置1の制御部10により、車両100の加減速度の変化を検出して加減速情報をサーバ装置500へ送信するための加減速情報送信処理が実行される。また、サーバ装置500の演算処理部501により、最下位層のレベル1地図データに対する損失・回生パラメータおよびその統計値である統計パラメータを算出するための損失・回生パラメータ算出処理と、算出されたレベル1地図データの統計パラメータから上位階層の地図データに対する統計パラメータを生成するための上位リンク統計パラメータ生成処理と、推奨経路を探索して経路情報を車両に送信するための経路情報配信処理とが実行される。
 最初に、加減速情報送信処理について説明する。図4は、加減速情報送信処理のフローチャートである。ナビゲーション装置1は、車両100が走行しているときに、制御部10により、図4のフローチャートに示す加減速情報送信処理を所定の処理周期ごとに繰り返し実行する。
 ステップS10において、制御部10は、所定期間内での車両100の平均走行速度を算出する。ここでは、車速センサ13から出力された車速信号に基づいて、所定周期、たとえば20msごとに検出された車両100の走行速度を、所定回数分、たとえば25回分集計してその平均値を求めることにより、所定期間内での車両100の平均走行速度を算出する。これにより、たとえば500msの期間内での車両100の平均走行速度が算出される。
 ステップS20において、制御部10は、今回と前回の平均走行速度の差を算出する。ここでは、直前のステップS10で算出された平均走行速度を今回の平均走行速度とし、それより一回前のステップS10で算出された平均走行速度を前回の平均走行速度として、これらの間の差分を算出する。これにより、たとえば500msごとの平均走行速度の差が算出される。
 ステップS30において、制御部10は、ステップS20で算出した平均走行速度の差に基づいて、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったか否かを判定する。この判定は、前回算出された平均走行速度の差の正負と、今回算出された平均走行速度の差の正負とを比較することによって行うことができる。たとえば、前回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値であり、今回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値である場合は、車両100が加速から減速に切り替わったと判定することができる。反対に、前回算出された平均走行速度の差が減速を表す負の値であり、今回算出された平均走行速度の差が加速を表す正の値である場合は、車両100が減速から加速に切り替わったと判定することができる。これらの条件を満たすことにより、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定した場合は、これを加減速度の変化として検出してステップS70へ進む。一方、上記条件を満たさない場合は、ステップS40へ進む。
 図5は、上記のようにして加減速度の変化を検出する様子を示す図である。図5に示したグラフは、縦軸が車両100の車速Vを表し、横軸が車両100の走行距離Lを表している。このような車速Vが走行距離Lに対して検出された場合、グラフの山または谷に相当する各部分の車速Vpeak_1、Vpeak_2、Vpeak_3およびVpeak_4に対して、加減速度の変化がステップS30においてそれぞれ検出される。
 なお、ステップS30の判定において、前回と今回の平均走行速度の差が所定の変動幅以内、たとえば1%以内であるときには、上記条件を満たす場合であっても、車両100が加速から減速に、または減速から加速に切り替わったと判定しないようにすることが好ましい。すなわち、ステップS20で算出された平均走行速度の差が所定の変動幅以内であるときには、ステップS30の判定を行わずにステップS40へ進むようにし、加減速度の変化を検出しないようにすることが好ましい。ただし、最後に加減速度の変化を検出してからしばらくの間、車両100の走行状態があまり変化していないような場合は、平均走行速度の差が所定の変動幅以内であっても、上記条件を満たしたときに加減速度の変化を検出することがより好ましい。こうした加減速度の変化の検出に関する処理の切り替えは、たとえば、最後に加減速度の変化を検出してからの経過時間に基づいて行うことができる。
 ステップS40において、制御部10は、後で説明するステップS80で最後に加減速情報を記録してからの車両100の仮想累積走行距離を算出する。ここでは、最後に加減速情報を記録したときの車両100の位置を起点として、そこから車両100が一定の推定加減速度で走行し続けたと仮定した場合の起点から現在位置までの累積走行距離を、仮想累積走行距離として算出する。このときの車両100の推定加減速度は、起点通過時、すなわち最後に加減速情報を記録したときの車両100の走行速度に基づいて求めることができる。たとえば、起点通過時の車両100の走行速度と、その直後に検出された車両100の走行速度との差から、起点通過後の車両100の推定加減速度を求めることができる。なお、加減速情報の記録は、ステップS30で加減速度の変化を検出した場合、または後述のステップS60で仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値以上であると判定した場合に、ステップS80において行われる。
 ステップS50において、制御部10は、上記起点から現在位置までの車両100の実累積走行距離を算出する。ここでは、起点通過後に車速センサ13から出力された車速信号に基づいて所定周期ごとに検出された各走行速度に基づいて、所定周期ごとの車両100の走行距離を積算することにより、実累積走行距離を算出することができる。
 ステップS60において、制御部10は、ステップS40で算出された仮想累積走行距離と、ステップS50で算出された実累積走行距離との差が、予め設定された所定の基準値以上であるか否かを判定する。仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が所定の基準値、たとえば1.5m以上である場合は、これを加減速度の変化に相当する疑似点として検出してステップS70へ進む。一方、仮想累積走行距離と実累積走行距離との差が基準値未満である場合は、ステップS90へ進む。
 ステップS70において、制御部10は、現在時刻および車両100の現在位置を検出する。ここでは、GPS受信部11により受信されたGPS信号に基づいて、現在時刻および現在位置を検出することができる。
 ステップS80において、制御部10は、ステップS10で算出した平均走行速度と、ステップS70で検出した現在時刻および現在位置とを、加減速情報としてHDD14に記録する。これにより、ステップS30で加減速度の変化が検出されたとき、またはステップS60で加減速度の変化に相当する疑似点が検出されたときの時刻と、そのときの車両100の位置および速度とが、加減速情報としてHDD14に記録される。
 ステップS90において、制御部10は、これまでに記録された加減速情報のうち未送信の加減速情報をナビゲーション装置1からサーバ装置500へ送信するか否かを判定する。この判定は、所定の送信条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の送信から所定時間以上経過した場合や、所定数以上の加減速情報が記録された場合に、加減速情報を送信すると判定してステップS100へ進む。一方、これらの送信条件を満たさない場合は、加減速情報を送信しないと判定してステップS10へ戻り、前述のような処理を繰り返す。
 ステップS100において、制御部10は、HDD14に記録されている未送信の加減速情報をまとめてサーバ装置500へ送信する。ここでは、未送信の加減速情報として記録されている時刻、位置および速度の組み合わせをHDD14から複数組読み出し、これらをまとめて通信端末6へ出力することで、通信端末6および移動体通信網400を介して複数の加減速情報をサーバ装置500へ送信することができる。さらにこのとき、車両100の特徴を示す情報、たとえば車種情報などを加減速情報と共に送信する。これにより、車両100の運動状態に関する情報として、車両100の加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置500へ送信することができる。なお、ステップS100の実行後に送信済みの加減速情報をHDD14から消去してもよい。
 ステップS100を実行したら、制御部10はステップS10へ戻り、図4のフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
 次に、損失・回生パラメータ算出処理について説明する。図6は、損失・回生パラメータ算出処理のフローチャートである。サーバ装置500は、車両100、200および300に搭載されているナビゲーション装置1のいずれかより加減速情報が送信されると、それに応じて演算処理部501により、図6のフローチャートに示す損失・回生パラメータ算出処理を実行する。なお、以下では、車両100に搭載されているナビゲーション装置1から加減速情報が送信されたものとして説明する。
 ステップS110において、演算処理部501は、ナビゲーション装置1から送信された加減速情報を受信する。この加減速情報は、図4のステップS100が実行されることでナビゲーション装置1からサーバ装置500へ送信されたものであり、複数の加減速情報がまとめて送信される。さらにこのとき、ナビゲーション装置1から加減速情報と共に送信される前述のような車両100の特徴を示す情報、すなわち車種情報等も合わせて受信する。
 ステップS120において、演算処理部501は、ステップS110で受信した各加減速情報と、最も詳細側である最下位層の地図データ、すなわちレベル1地図データにおけるリンクとの対応付けを行う。ここでは、受信した各加減速情報について、当該加減速情報に含まれる位置情報から、当該加減速情報が得られた位置、すなわち加減速度の変化が検出されたときの車両100の位置を求め、その位置に対応するリンクをレベル1地図データにおいて特定する。さらに、こうして特定したリンクに合わせて当該加減速情報が得られた位置を必要に応じて補正することで、リンク上の位置を特定する。なお、このようなリンクの特定やリンク上の位置の特定において用いられるリンクの情報は、たとえば蓄積部502に記憶されている地図データから取得することができる。
 上記ステップS120の処理を実行することにより、演算処理部501は、受信した各加減速情報を最下位層の地図データにおいて特定のリンクとそれぞれ対応付け、その各リンク上に、受信した各加減速情報に対応する位置をそれぞれ特定することができる。
 ステップS130において、演算処理部501は、ステップS120で対応付けを行った各リンクに対して、その端点の速度をそれぞれ算出する。ここでは、各リンクの端点のそれぞれについて、受信した加減速情報に対してステップS120で各リンク上に特定された位置のうち、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する2つの位置の加減速情報に含まれる速度情報に基づいて、当該リンク端点の速度を算出する。
 たとえば、当該リンク端点の両側にそれぞれ隣接する2つの位置の加速度情報に含まれる速度情報がそれぞれ表す速度をV0、V1とすると、当該リンク端点の速度Vtは以下の式(1)により求めることができる。なお、式(1)において、L0、L1は、当該リンク端点からその両隣に特定された各位置までの距離をそれぞれ表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、ステップS120で対応付けを行った一連のリンクにおいて両端部分に位置するリンクでは、その一方の端点について、加速度情報に対して特定された位置が片側にのみ隣接して存在する。そのため、上記のような方法では、その端点に対して速度を算出することができない。したがって、こうしたリンクは以降の処理対象から除外することが好ましい。
 ステップS140において、演算処理部501は、ステップS120で加減速情報と対応付けされたレベル1地図データのリンクのうちいずれかを選択する。すなわち、最下位層の地図データにおいて、各加減速情報が得られたときの車両100の位置に対応するリンクの中から、いずれかのリンクを選択する。
 ステップS150において、演算処理部501は、ステップS140で選択されたリンクにおける損失区間と回生区間をそれぞれ特定する。ここでは、ステップS120で当該リンクに対して行われた対応付けの結果に基づいて、当該リンク上で加減速情報に対して特定された各位置をそれぞれ求め、これらを分割点として用いることでリンクを複数の区間に分割する。さらに、ステップS120で当該リンクと対応付けされた加減速情報と、ステップS130で算出された当該リンクの両端点の速度とに基づいて、分割された各区間における車両100のエネルギー変化量をそれぞれ算出する。このエネルギー変化量の算出結果に基づいて、各区間がそれぞれ損失区間と回生区間のいずれに該当するかを判断することにより、損失区間および回生区間を特定する。
 ステップS150における損失区間と回生区間の判断方法について、以下に説明する。図7は、損失区間と回生区間の判断方法を説明する図である。図7では、算出対象のリンクの一例として、その両端点間の各位置に対応する加減速情報に含まれる速度情報が車速Vpeak_1、Vpeak_2、Vpeak_3およびVpeak_4をそれぞれ表すと共に、両端点に対しては車速Vpeak_0およびVpeak_5がそれぞれ算出されているリンクを示している。なお、各リンクには固有のリンクIDがそれぞれ設定されており、このリンクにはリンクID=nが設定されているものとする。
 図7のリンクにおいて、車両100は、Vpeak_0からVpeak_1に対応する最初の区間では加速し、次のVpeak_1からVpeak_2の区間では減速し、次のVpeak_2からVpeak_3の区間では加速している。また、これに続くVpeak_3からVpeak_4の区間では減速し、最後のVpeak_4からVpeak_5の区間では加速している。
 ステップS150では、上記の各区間に対して、先ずはその水平距離L2D_1~L2D_5と、走行距離L3D_1~L3D_5と、上昇方向の標高差HU_1~HU_5と、下降方向の標高差HD_1~HD_5とをそれぞれ求める。これらの各値は、蓄積部502に記憶されているレベル1地図データに基づいて求めることができる。たとえば、レベル1地図データにおける当該リンクの水平距離をL2Dとすると、この水平距離L2Dを各区間の長さの比率に応じて配分することにより、各区間の水平距離L2D_1~L2D_5が求められる。また、レベル1地図データにおいて当該リンク内に予め設定された各点の標高情報に基づいて、各区間の上昇方向の標高差HU_1~HU_5および下降方向の標高差HD_1~HD_5が求められる。こうして求められた各区間の水平距離L2D_1~L2D_5、上昇方向の標高差HU_1~HU_5および下降方向の標高差HD_1~HD_5に基づいて、各区間の走行距離L3D_1~L3D_5が求められる。なお、下降方向の標高差HD_1~HD_5は、負の値として算出される。
 次に上記の各値を用いて、各区間におけるエネルギー変化量をそれぞれ求める。たとえば最初の区間に対するエネルギー変化量は、当該区間の始点における車速Vpeak_0および終点における車速Vpeak_1と、当該区間の水平距離L2D_1および走行距離L3D_1と、当該区間の上昇方向の標高差HU_1および下降方向の標高差HD_1とを用いて、以下の式(2)により求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 上記の式(2)において、λ、λ、λ、λは加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、車両100の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップS110で加減速情報と共に受信した車種情報等に基づいてその値が決定される。また、Vaveは当該リンクにおける平均車速を表しており、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値が決定される。
 なお、他の各区間に対するエネルギー変化量も、始点の車速、終点の車速、水平距離、走行距離、上昇方向の標高差および下降方向の標高差を用いて、式(2)と同様の計算を行うことにより求めることができる。
 上記のように各区間のエネルギー変化量を算出したら、最後にその各エネルギー変化量が正負いずれの値であるかを調べることにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断する。すなわち、算出されたエネルギー変化量が正の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両100が当該区間を走行したときにエネルギーが損失されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は損失区間であると判断することができる。一方、算出されたエネルギー変化量が負の値である場合、そのエネルギー変化量は、車両100が当該区間を走行したときにエネルギーが回生されたことを表している。したがってこの場合、当該区間は回生区間であると判断することができる。こうした判断を各区間についてそれぞれ行うことにより、各区間が損失区間または回生区間のいずれであるかを判断することができる。
 ステップS150では、以上説明したような方法により、ステップS140で選択されたリンクを分割した各区間について、損失区間または回生区間のいずれであるかが判断される。たとえば、図7に示した各区間のうち、最初の区間、4番目の区間および最後の区間が損失区間であるとそれぞれ判断され、2番目の区間および3番目の区間が回生区間であるとそれぞれ判断される。
 ステップS160において、演算処理部501は、ステップS150で特定された各損失区間での走行状態をまとめて表すための損失パラメータと、各回生区間での走行状態をまとめて表すための回生パラメータとを算出する。ここでは、ステップS150で行われた損失区間と回生区間の判断結果に基づいて、前述の図7の例を用いて次に説明するような方法により、損失パラメータおよび回生パラメータを算出することができる。
 図7のリンクに対する損失パラメータとしての損失加速量νl_n(1)、損失区間水平距離L2Dl_n(1)、損失区間走行距離L3Dl_n(1)、損失区間UP標高差HUl_n(1)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)と、回生パラメータとしての回生加速量νr_n(1)、回生区間水平距離L2Dr_n(1)、回生区間走行距離L3Dr_n(1)、回生区間UP標高差HUr_n(1)および回生区間DOWN標高差HDr_n(1)とを、以下の式(3)~(12)によりそれぞれ算出することができる。なお、損失区間DOWN標高差HDl_n(1)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)は、それぞれ負の値として算出される。また、損失加速量νl_n(1)および回生加速量νr_n(1)は、それぞれ正負いずれかの値として算出され、正の値である場合は加速量を、負の値である場合は減速量を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 ステップS160では、以上説明したようにして損失パラメータおよび回生パラメータの各値を算出することができる。
 ステップS170において、演算処理部501は、ステップS160で算出した損失パラメータおよび回生パラメータを蓄積部502に記録する。
 図8は、蓄積部502に記録される損失・回生パラメータの例を示す図である。ここでは、図7に例示したリンクID=nのリンクについて、前述のようにして算出した損失・回生パラメータの各値を一覧表に表している。このような損失・回生パラメータの値が蓄積部502においてリンクごとに記録される。
 ステップS180において、演算処理部501は、後述の統計パラメータを更新するか否かを判定する。この判定は、所定の更新条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、前回の更新から所定時間以上経過した場合や、蓄積部502において所定数以上の損失・回生パラメータが新たに記録された場合に、統計パラメータを更新すると判定してステップS190へ進む。一方、これらの更新条件を満たさない場合は、統計パラメータを更新しないと判定してステップS200へ進む。
 ステップS190において、演算処理部501は、当該リンクに対する消費電力量または回生電力量を推定するための統計パラメータを算出する。ここでは、蓄積部502に記録されている損失パラメータと回生パラメータをそれぞれ統計的に処理することにより、統計パラメータとしての統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出する。
 ステップS190で統計パラメータを算出する方法を以下に説明する。図9は、統計パラメータの算出方法を説明する図である。図9では、リンクID=nのリンクについて、損失パラメータである損失加速量νl_n(1)~νl_n(4)、損失区間水平距離L2Dl_n(1)~L2Dl_n(4)、損失区間走行距離L3Dl_n(1)~L3Dl_n(4)、損失区間UP標高差HUl_n(1)~HUl_n(4)および損失区間DOWN標高差HDl_n(1)~HDl_n(4)と、回生パラメータである回生加速量νr_n(1)~νr_n(4)、回生区間水平距離L2Dr_n(1)~L2Dr_n(4)、回生区間走行距離L3Dr_n(1)~L3Dr_n(4)、回生区間UP標高差HUr_n(1)~HUr_n(4)および回生区間DOWN標高差HDr_n(1)~HDr_n(4)とが、蓄積部502において記録されている様子を示している。
 上記の各パラメータ値の統計平均を算出することにより、リンクID=nのリンクに対する統計パラメータを算出することができる。すなわち、統計損失パラメータとしての統計損失加速量νl_n、統計損失区間水平距離L2Dl_n、統計損失区間走行距離L3Dl_n、統計損失区間UP標高差HUl_nおよび統計損失区間DOWN標高差HDl_nと、統計回生パラメータとしての統計回生加速量νr_n、統計回生区間水平距離L2Dr_n、統計回生区間走行距離L3Dr_n、統計回生区間UP標高差HUr_nおよび統計回生区間DOWN標高差HDr_nとを、以下の式(13)~(22)によりそれぞれ算出することができる。なお、統計損失区間DOWN標高差HDl_nおよび統計回生区間DOWN標高差HDr_nは、それぞれ負の値として算出される。また、統計損失加速量νl_nおよび統計回生加速量νr_nは、それぞれ正負いずれかの値として算出され、正の値である場合は加速量を、負の値である場合は減速量を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
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Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 ステップS190では、以上説明したようにして統計損失パラメータおよび統計回生パラメータの各値を算出することができる。なお、蓄積部502に記録されている損失・回生パラメータを所定の条件に基づいて分類し、その分類ごとに上記のような算出方法で統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出してもよい。たとえば、当該損失・回生パラメータの算出に用いられた加減速情報を取得した車両の種類、時間帯、曜日などに応じて、損失・回生パラメータを分類し、その分類ごとに統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを算出することができる。
 ステップS191において、演算処理部501は、ステップS190で算出した統計損失パラメータおよび統計回生パラメータを蓄積部502に記録する。なお、既に統計損失パラメータおよび統計回生パラメータが記録されている場合は、ステップS190の算出結果を用いてその値を更新する。
 ステップS200において、演算処理部501は、ステップS120で加減速情報と対応付けされたレベル1地図データのリンクの全てをステップS140において選択済みであるか否かをする。選択対象であるこれらのリンクの中にまだ未選択のリンクがある場合はステップS140へ戻り、未選択のリンクのいずれかをステップS140で選択した後、そのリンクに対して上述のような処理を繰り返す。一方、全ての選択対象リンクを選択済みである場合は、図6のフローチャートに示す処理を終了する。
 以上説明したような損失・回生パラメータ算出処理が演算処理部501において実行されることで、レベル1地図データに対応する各リンクに対して消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータが算出され、蓄積部502に記憶される。
 次に、上位リンク統計パラメータ生成処理について説明する。図10は、上位リンク統計パラメータ生成処理のフローチャートである。サーバ装置500は、演算処理部501により、図10のフローチャートに示す上位リンク統計パラメータ生成処理を所定周期ごとに定期的に実行する。
 なお、上位リンク統計パラメータ生成処理では、図6の損失・回生パラメータ算出処理によりレベル1地図データの各リンクに対して算出された統計パラメータを用いて、レベル2地図データの各リンクに対する統計パラメータが算出される。これらのリンクを互いに区別するため、以下の説明では、レベル1地図データが表す各リンクを「下位リンク」と称し、レベル2地図データが表す各リンクを「上位リンク」と称する。
 ステップS210において、演算処理部501は、レベル2地図データが表す上位リンクのいずれかを選択する。
 ステップS220において、演算処理部501は、ステップS210で選択した上位リンクに対応する各下位リンクの統計パラメータを算出済みであるか否かを判定する。図6で説明した損失・回生パラメータ算出処理により、選択した上位リンクに対応する複数の下位リンクの全てについて統計パラメータを算出済みであれば、次のステップS230へ進む。一方、対応する下位リンクのうちいずれか少なくとも1つについて統計パラメータを未算出の場合は、ステップS280へ進む。なお、前述のように選択した上位リンクが1つの下位リンクのみに対応する場合、ステップS220では、その下位リンクの統計パラメータを算出済みであるか否かを判定すればよい。
 ステップS230において、演算処理部501は、ステップS210で選択した上位リンクの統計パラメータを更新するか否かを判定する。この判定は、所定の更新条件を満たすか否かにより行うことができる。たとえば、選択した上位リンクに対応する複数の下位リンクのうち所定数以上の下位リンクについての統計パラメータが前回の値より更新されている場合や、前回の更新から所定時間以上経過した場合に、統計パラメータを更新すると判定してステップS240へ進む。一方、これらの更新条件を満たさない場合は、統計パラメータを更新しないと判定してステップS280へ進む。
 ステップS240において、演算処理部501は、ステップS210で選択した上位リンクに対応する各下位リンクのエネルギー変化量を要因別に算出する。ここでは、図6のステップS190で算出され、続くステップS191で蓄積部502に記憶された各下位リンクの統計パラメータに基づいて、その統計パラメータが表す要因別に、各下位リンクのエネルギー変化量を算出する。
 ステップS240で各下位リンクのエネルギー変化量を要因別に算出する方法について、以下に図11および図12を参照して説明する。図11は、下位リンクの統計パラメータの例を示す図であり、図12は、図11に示した下位リンクの統計パラメータから上位リンクの統計パラメータを算出する方法を説明する図である。
 図11では、リンクID=n0の上位リンクをステップS210で選択した場合に、この上位リンクに対応するリンクID=n1~n4の各下位リンクについて、統計損失パラメータである統計損失加速量νl_n1~νl_n4、統計損失区間水平距離L2Dl_n1~L2Dl_n4、統計損失区間走行距離L3Dl_n1~L3Dl_n4、統計損失区間UP標高差HUl_n1~HUl_n4および統計損失区間DOWN標高差HDl_n1~HDl_n4と、統計回生パラメータである統計回生加速量νr_n1~νr_n4、統計回生区間水平距離L2Dr_n1~L2Dr_n4、統計回生区間走行距離L3Dr_n1~L3Dr_n4、統計回生区間UP標高差HUr_n1~HUr_n4および統計回生区間DOWN標高差HDr_n1~HDr_n4とが、蓄積部502において記録されている様子を示している。
 上記の各統計パラメータに基づいて、リンクID=n1~n4の各下位リンクのエネルギー変化量を要因別に算出することができる。具体的には、加速抵抗、勾配抵抗、路面抵抗および空気抵抗の各要因について、図12の表中の各該当欄に示した式により、リンクID=n1~n4の各下位リンクの損失区間と回生区間における要因別のエネルギー変化量をそれぞれ算出することができる。
 なお、図12において、η、η、η、ηは加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。これらの各係数は、前述の式(2)における各係数λ、λ、λ、λと同様に、対象とする車両の重量、形状等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であるが、ここでは任意の値をそれぞれ設定すればよい。
 また、図12において、空気抵抗でのエネルギー変化量の算出式中に含まれるVn1、Vn2、Vn3、Vn4は各下位リンクの走行速度を表している。これらの走行速度Vn1~Vn4は、前述の式(2)で用いた平均車速Vaveと同様に、下位リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値を決定することができる。あるいは、各下位リンクの統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、各下位リンクの走行速度を予め算出しておき、これを用いて走行速度Vn1~Vn4を決定するようにしてもよい。
 ステップS250において、演算処理部501は、ステップS240で算出した各下位リンクのエネルギー変化量を要因別に積算する。具体的には、損失区間における加速抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eνl_n0、勾配抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eδl_n0、路面抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eμl_n0および空気抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eρl_n0と、回生区間における加速抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eνr_n0、勾配抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eδr_n0、路面抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eμr_n0および空気抵抗でのエネルギー変化量の積算値Eρr_n0とを、以下の式(23)~(30)によりそれぞれ算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
 ステップS260において、演算処理部501は、ステップS250で要因別に積算したエネルギー変化量に基づいて、ステップS210で選択した上位リンクの統計パラメータを算出する。具体的には、上記の式(23)~(30)で表される損失区間および回生区間における要因別のエネルギー変化量の各積算値に基づいて、リンクID=n0の上位リンクに対して以下の式(31)~(38)により、損失区間に対する統計パラメータとしての統計損失加速パラメータPνl_n0、統計損失勾配パラメータPδl_n0、統計損失路面パラメータPμl_n0および統計損失空気パラメータPρl_n0と、回生区間に対する統計パラメータとしての統計回生加速パラメータPνr_n0、統計回生勾配パラメータPδr_n0、統計回生路面パラメータPμr_n0および統計回生空気パラメータPρr_n0とをそれぞれ算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
 上記の式(33)におけるL2Dl_n0と式(34)におけるL3Dl_n0は、リンクID=n0の上位リンクでの損失区間における水平距離と走行距離をそれぞれ表している。これらは、以下の式(39)、(40)によりそれぞれ求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000040
 上記の式(39)において、分子のL2Dl_n1、L2Dl_n2、L2Dl_n3、L2Dl_n4は前述のように、リンクID=n1~n4の各下位リンクに対して記録されている統計損失区間水平距離をそれぞれ表している。分母のL2D_n1、L2D_n2、L2D_n3、L2D_n4は各下位リンクの水平距離をそれぞれ表しており、L2D_n0はリンクID=n0の上位リンクの水平距離を表している。
 一方、上記の式(40)において、分子のL3Dl_n1、L3Dl_n2、L3Dl_n3、L3Dl_n4は前述のように、リンクID=n1~n4の各下位リンクに対して記録されている統計損失区間走行距離をそれぞれ表している。また、分母のL3D_n1、L3D_n2、L3D_n3、L3D_n4は各下位リンクの走行距離をそれぞれ表しており、L3D_n0はリンクID=n0の上位リンクの走行距離を表している。
 また、上記の式(37)におけるL2Dr_n0と式(38)におけるL3Dr_n0は、リンクID=n0の上位リンクでの回生区間における水平距離と走行距離をそれぞれ表している。これらは、以下の式(41)、(42)によりそれぞれ求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000042
 上記の式(41)において、分子のL2Dr_n1、L2Dr_n2、L2Dr_n3、L2Dr_n4は前述のように、リンクID=n1~n4の各下位リンクに対して記録されている統計回生区間水平距離をそれぞれ表している。なお、式(39)と同様に、分母のL2D_n1、L2D_n2、L2D_n3、L2D_n4は各下位リンクの水平距離をそれぞれ表しており、L2D_n0はリンクID=n0の上位リンクの水平距離を表している。
 一方、上記の式(42)において、分子のL3Dr_n1、L3Dr_n2、L3Dr_n3、L3Dr_n4は前述のように、リンクID=n1~n4の各下位リンクに対して記録されている統計回生区間走行距離をそれぞれ表している。なお、式(40)と同様に、分母のL3D_n1、L3D_n2、L3D_n3、L3D_n4は各下位リンクの走行距離をそれぞれ表しており、L3D_n0はリンクID=n0の上位リンクの走行距離を表している。
 ステップS260では、以上説明したようにして上位リンクの統計パラメータの各値を算出することができる。なお、蓄積部502に記録されている下位リンクの統計パラメータを所定の条件に基づいて分類し、その分類ごとに上記のような算出方法で上位リンクの統計パラメータを算出してもよい。たとえば、車両の種類、時間帯、曜日などに応じて下位リンクの統計パラメータを分類し、その分類ごとに上位リンクの統計パラメータを算出することができる。
 ステップS270において、演算処理部501は、ステップS260で算出した上位リンクの統計パラメータを蓄積部502に記録する。なお、既に統計パラメータが記録されている場合は、ステップS260の算出結果を用いてその値を更新する。
 ステップS280において、演算処理部501は、上位リンクの全てをステップS210において選択済みであるか否かをする。レベル2地図データの中にまだ未選択の上位リンクがある場合はステップS210へ戻り、未選択の上位リンクのいずれかをステップS210で選択した後、その上位リンクに対して上述のような処理を繰り返す。一方、全ての上位リンクを選択済みである場合は、図10のフローチャートに示す処理を終了する。
 以上説明したような上位リンク統計パラメータ生成処理が演算処理部501において実行されることで、上位階層のレベル2地図データに対応する各上位リンクに対して消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータが算出され、蓄積部502に記憶される。
 なお、以上説明した上位リンク統計パラメータ生成処理では、レベル1地図データが表す各下位リンクの統計パラメータに基づいて、レベル2地図データが表す各上位リンクの統計パラメータを算出する例を説明した。しかし、レベル2以上の階層の地図データが表す各リンクについても、同様の処理を行うことで統計パラメータを算出することができる。以下では、レベル2以上の階層の地図データについても、レベル2地図データと同様に各リンクの統計パラメータが算出されているものとして説明する。
 次に、経路情報配信処理について説明する。図13は、経路情報配信処理のフローチャートである。サーバ装置500は、車両100、200および300に搭載されているナビゲーション装置1のいずれかより、車両情報が送信されることで経路情報の要求が行われると、それに応じて演算処理部501により、図13のフローチャートに示す経路情報配信処理を実行する。なお、以下では、車両100に搭載されているナビゲーション装置1から車両情報が送信されて経路情報が要求されたものとして説明する。
 ステップS310において、演算処理部501は、ナビゲーション装置1から送信された車両情報を受信する。この車両情報には、車両100の残電力量を示す情報と、出発地としての車両100の位置情報と、車両100において設定された目的地の情報と、消費電力量に関する車両100の特徴を示す情報、たとえば車種情報等が含まれている。ナビゲーション装置1は、ユーザの操作等により目的地が設定されると、これらの情報を取得し車両情報として送信するための処理を実行する。その結果、車両100に対応する車両情報がナビゲーション装置1から通信端末6および移動体通信網400を介してサーバ装置500へ送信される。
 ステップS320において、演算処理部501は、ステップS310で受信した車両情報に基づいて、出発地および目的地を設定する。ここでは、受信した車両情報に含まれる位置情報と目的地情報に基づいて出発地と目的地を設定する。
 ステップS330において、演算処理部501は、ステップS320で設定した出発地および目的地に基づいて、経路探索領域を設定する。ここでは、出発地と目的地を含む一定の範囲を経路探索領域として設定する。
 ステップS340において、演算処理部501は、ステップS330で設定した経路探索領域内の各地域に対して、経路探索に用いる地図データの地図レベルを選択する。ここでは、出発地と目的地付近の地域に対しては下位階層の地図レベルを選択し、それ以外の地域に対しては上位階層の地図レベルを選択する。
 図14は、地図レベルの選択方法を説明する図である。図14では、図13のステップS320において出発地21および目的地22が設定され、これらの出発地21および目的地22に対して、ステップS330において経路探索領域30が設定された場合の例を示している。この場合、ステップS340では、たとえば次のようにして経路探索に用いる地図データの地図レベルを選択する。
 出発地21を含む地域31と、目的地22を含む地域32では、出発地21から幹線道路に至るまでの詳細な経路や、幹線道路から目的地22に至るまでの詳細な経路を正確に探索する必要がある。そのため、これらの地域については、細かい道路を含むレベル1の地図データを経路探索に用いる地図データとして選択する。一方、地域31、32の周辺をそれぞれ取り囲む地域33、34については、地域31、32ほど詳細な経路探索を必要としないため、上位階層に当たるレベル2の地図データを経路探索に用いる地図データとして選択する。また、経路探索領域30内でこれらの地域を除いた残りの地域については、さらに上位階層に当たるレベル4の地図データを経路探索に用いる地図データとして選択する。このようにして、経路探索領域30内の各地域について、経路探索に用いる地図データの地図レベルが選択される。
 ステップS340では、以上説明したような方法により、経路探索領域内の各地域に対する地図レベルを選択することができる。なお、上記の地図レベルの選択方法はあくまで一例であるため、他の方法で地図レベルを選択してもよい。
 ステップS350において、演算処理部501は、ステップS330で設定した経路探索領域内で、ステップS340で選択した地図レベルの地図データからいずれかのリンクを選択する。ここでは、経路探索領域内の各地域について、当該地域に対して選択された地図レベルの各リンクを一つずつ選択する。
 ステップS360において、演算処理部501は、ステップS350で選択したリンクに対する統計パラメータを蓄積部502から読み出す。ここで読み出される統計パラメータは、レベル1地図データのリンクの場合は、過去に実行された損失・回生パラメータ算出処理において、前述した図6のステップS191で蓄積部502に記録されたものである。また、レベル2以上の地図データのリンクの場合は、過去に実行された上位リンク統計パラメータ生成処理において、前述した図10のステップS270で蓄積部502に記録されたものである。
 ステップS370において、演算処理部501は、ステップS360で読み出した統計パラメータに基づいて、当該リンクにおける推定対象車両の推定消費電力量または推定回生電力量を算出する。ここでは、ステップS310で車両情報を送信したナビゲーション装置1が搭載されている車両100を推定対象車両として、推定消費電力量または推定回生電力量の算出を行う。このとき、ステップS350で選択したリンクがレベル1地図データの場合とレベル2以上の地図データの場合とで、以下で説明するようにそれぞれ異なる算出方法により、推定消費電力量または推定回生電力量を算出する。
 レベル1地図データの場合、たとえばリンクID=nのリンクに対して、図9に示したような統計パラメータがステップS360で読み出される。すなわち、統計損失パラメータである統計損失加速量νl_n、統計損失区間水平距離L2Dl_n、統計損失区間走行距離L3Dl_n、統計損失区間UP標高差HUl_nおよび統計損失区間DOWN標高差HDl_nと、統計回生パラメータである統計回生加速量νr_n、統計回生区間水平距離L2Dr_n、統計回生区間走行距離L3Dr_n、統計回生区間UP標高差HUr_nおよび統計回生区間DOWN標高差HDr_nとが、当該リンクに対する統計パラメータとして読み出される。この場合、読み出されたこれらの統計パラメータに基づいて、以下の式(43)により、リンクID=nのリンクに対する推定消費電力量(または推定回生電力量)Enを算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000043
 上記の式(43)において、κ、κ、κ、κは加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数および空気抵抗係数をそれぞれ表している。また、Cは電力変換係数を表し、Rは回生係数を表している。これらの各係数は、推定対象車両の重量、形状、モータ特性、スイッチング損失等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、ステップS310で受信した車両情報に含まれる車種情報等に基づいてその値が決定される。なお、ここでは車両100を推定対象車両としているため、上記の各係数κ、κ、κ、κは、前述の式(2)における各係数λ、λ、λ、λとそれぞれ等しい。
 また、上記の式(43)において、Vnは当該リンクの走行速度を表している。この走行速度Vnは、前述の式(2)で用いた平均車速Vaveと同様に、リンクごとに予め設定された値などに基づいてその値を決定することができる。あるいは、各リンクの統計損失パラメータおよび統計回生パラメータに基づいて、各リンクの走行速度を予め算出しておき、これを用いて走行速度Vnを決定するようにしてもよい。
 一方、レベル2以上の地図データの場合、たとえばリンクID=n0のリンクに対して、図12および式(31)~(38)に示したような統計パラメータがステップS360で読み出される。すなわち、損失区間に対する統計パラメータである統計損失加速パラメータPνl_n0、統計損失勾配パラメータPδl_n0、統計損失路面パラメータPμl_n0および統計損失空気パラメータPρl_n0と、回生区間に対する統計パラメータである統計回生加速パラメータPνr_n0、統計回生勾配パラメータPδr_n0、統計回生路面パラメータPμr_n0および統計回生空気パラメータPρr_n0とが、当該リンクに対する統計パラメータとして読み出される。この場合、読み出されたこれらの統計パラメータに基づいて、以下の式(44)により、リンクID=n0のリンクに対する推定消費電力量(または推定回生電力量)En0を算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000044
 なお、式(43)、(44)でそれぞれ算出されたEn、En0が負の値である場合、それらは推定消費電力量ではなく、推定回生電力量を表している。すなわち、当該リンクを推定対象車両である車両100が走行すると、推定回生電力量EnまたはEn0が回生発電によって得られ、それによりバッテリ3が充電されて残電力量が増加するものと推定することができる。
 ステップS370では、以上説明したようにして、選択したリンクに対する推定消費電力量または推定回生電力量をそれぞれ算出することができる。このような処理を経路探索領域内の各リンクに対して行うことにより、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定することができる。なお、以下の説明では、推定消費電力量と推定回生電力量を合わせて単に推定消費電力量と称することもある。ステップS370の処理を実行することで推定消費電力量または推定回生電力量を算出したら、ステップS380へ進む。
 ステップS380において、演算処理部501は、ステップS330で設定した経路探索領域内の全リンクを選択済みであるか否かを判定する。その結果、経路探索領域内に未選択のリンクが存在する場合はステップS350へ戻り、そのリンクのいずれかを選択して前述のような処理を繰り返す。一方、経路探索領域内の全リンクを選択済みである場合は、ステップS390へ進む。
 ステップS390において、演算処理部501は、ステップS370で算出した経路探索領域内の各リンクの推定消費電力量に基づいて、出発地から目的地までの推奨経路を探索する。ここでは、ダイクストラ法等の周知の処理手法を用いて、各リンクの推定消費電力量の合計が最小となるリンクの組み合わせを出発地から目的地までの間に特定することで、推奨径路を探索する。これにより、ステップS370で推定された各リンクの消費電力量または回生電力量に基づいて、推定対象車両である車両100に対する出発地から目的地までの推奨経路を探索することができる。
 ステップS400において、演算処理部501は、ステップS390で探索した推奨経路に関する経路情報をナビゲーション装置1へ送信する。ここでは、たとえば推奨経路に含まれるリンクを特定するための情報などを経路情報として、移動体通信網400を介してナビゲーション装置1へ送信する。ステップS400を実行したら、図13のフローチャートに示す処理を終了する。
 以上説明したような経路情報配信処理がサーバ装置500において実行されることにより、ナビゲーション装置1からの要求に応じて、各リンクの推定消費電力量に基づく推奨経路が探索され、その推奨経路に関する経路情報がサーバ装置500からナビゲーション装置1へ送信される。サーバ装置500からの経路情報を受信すると、ナビゲーション装置1はその経路情報に基づいて、表示モニタ15において推奨経路を地図上に表示し、目的地までの経路案内を行う。
 以上説明した第1の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)サーバ装置500は、蓄積部502により、複数の地図レベルに階層分けされ、各地図レベルについて所定の道路区間ごとに設定されたリンクの情報を含む地図データと、この地図データにおいて地図レベル1に対応する各下位リンクに対して、消費電力量または回生電力量を推定するための統計パラメータとを記憶する。また、演算処理部501の処理により、蓄積部502に記憶された下位リンクの統計パラメータに基づいて、レベル1よりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費電力量または回生電力量を推定するための統計パラメータを算出する(ステップS260)。このようにしたので、車両の走行に要する消費エネルギー、すなわち消費電力量を正確に予測して、最適な経路を素早く探索することができる。
(2)サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、上位リンクのいずれかを選択し(ステップS210)、選択した上位リンクに対応する複数の下位リンクについて、蓄積部502に記憶された統計パラメータに基づくエネルギー変化量を要因別に算出して積算する(ステップS240、S250)。ステップS260では、こうして要因別に積算されたエネルギー変化量に基づいて、ステップS210で選択された上位リンクに対して統計パラメータを算出する。このようにしたので、下位リンクの統計パラメータに基づいて、上位リンクの統計パラメータを正確に算出することができる。
(3)サーバ装置500において、蓄積部502は、地図データにおいて最下位の地図レベル1に対応する各下位リンクに対して統計パラメータを記憶する。演算処理部501は、ステップS260において、最下位の地図レベル1よりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して統計パラメータを算出する。このようにしたので、地図レベル1の各下位リンクに対する統計パラメータから、それよりも上位の地図レベルの各上位リンクに対する統計パラメータを算出することができる。
(4)車両100、200および300にそれぞれ搭載されているナビゲーション装置1は、制御部10の処理により、その車両の加減速度の変化を検出し(ステップS30)、検出した加減速度の変化に関する加減速情報をサーバ装置500へ送信する(ステップS100)。サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、これらのナビゲーション装置1からそれぞれ送信される加減速情報を受信し(ステップS110)、受信した加減速情報に基づいて、下位リンクの統計パラメータを算出して蓄積部502に記憶させる(ステップS190、S191)。このようにしたので、各車両の走行状態をサーバ装置500において正確かつ効率的に収集し、下位リンクの統計パラメータを算出することができる。
(5)サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、蓄積部502に記憶された統計パラメータと、ステップS260で算出された統計パラメータとに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定する(ステップS370)。こうして推定された各リンクの消費電力量または回生電力量に基づいて、推定対象車両に対する出発地から目的地までの推奨経路を探索する(ステップS390)。このようにしたので、消費電力量に基づく最適な推奨経路を探索することができる。
-第2の実施形態-
 本発明の第2の実施形態について以下に説明する。本実施形態では、車両100、200および300のそれぞれにおける加減速傾向に応じて、各リンクの消費電力量または回生電力量の推定値を調節する例を説明する。なお、本実施形態による車両用情報システムの構成、車載システムの構成およびナビゲーション装置1の構成は、第1の実施形態において図1、2および3に示したものとそれぞれ同一である。したがって、以下ではこれらの構成を用いて、本実施形態の説明を行う。
 サーバ装置500において推定される電気エネルギーの量は、車両100の重量や形状等の特徴および各道路の状況に加えて、運転者による車両100の運転傾向、特に加減速傾向によって左右される。他の車両200、300においても同様である。そのため、車両100、200および300は、当該車両の加減速傾向に基づいて、サーバ装置500において各リンクの消費電力量または回生電力量を推定する際に用いられる補正係数の算出を走行中にそれぞれ行う。そして、第1の実施形態で説明したように推奨経路の探索をサーバ装置500へ要求する際には、算出された補正係数に関する情報を車両情報に含めてサーバ装置500へ送信する。この補正係数は、当該車両を運転しているユーザ個人の加減速に対する運転傾向を表している。そのため、以下の説明では、この補正係数を「個人補正係数」と称する。
 本実施形態の車両用情報システムでは、ナビゲーション装置1の制御部10により、車両100の加減速傾向に応じた個人補正係数を算出するための個人補正係数算出処理が実行される。図15は、個人補正係数算出処理のフローチャートである。ナビゲーション装置1は、制御部10により、図15のフローチャートに示す個人補正係数算出処理を所定のタイミングごとに実行する。
 ステップS410において、制御部10は、車両100が走行済みの道路の各リンクに対して、統計損失加速量および統計回生加速量を取得する。ここでは、サーバ装置500において前述の図6の損失・回生パラメータ算出処理が実行されることで蓄積部502に記録された下位リンクの各統計パラメータのうち、走行済みの道路に対応する各下位リンクの統計損失加速量および統計回生加速量をサーバ装置500から受信して、これらの値を取得する。なお、既に説明したように、統計損失加速量は、当該リンクのうち損失区間における車両の加減速量を統計的に表した値であり、統計回生加速量は、当該リンクのうち回生区間における車両の加減速量を統計的に表した値である。このステップS410の処理により、たとえばリンクID=nのリンクに対して、前述の式(13)で表される統計損失加速量νl_nと、式(14)で表される統計回生加速量νr_nとをサーバ装置500から取得することができる。
 なお、ステップS410において、制御部10は、たとえばHDD14に記録されている地図データに基づいて車両100が直前に走行したリンクを特定し、そのリンクを対象として統計損失加速量および統計回生加速量を取得することができる。または、車両100が既に走行済みの複数のリンクについて統計損失加速量および統計回生加速量をまとめて取得してもよい。
 あるいは、車両100が現在走行中のリンクや、これから走行する予定の道路の各リンクについて、統計損失加速量および統計回生加速量を前もって取得してもよい。たとえば、出発地から目的地までの推奨経路が設定されている場合、その推奨経路の各リンクを取得対象として、統計損失加速量および統計回生加速量を取得することができる。これ以外にも、図15のフローチャートに示した個人補正係数算出処理の実行タイミングに応じて、車両100が走行済みの道路またはこれから走行する予定の道路の各リンクを統計パラメータの取得対象として特定し、その各リンクについて統計損失加速量および統計回生加速量を取得できれば、どのような方法を用いてもよい。
 ステップS420において、制御部10は、ステップS410で統計損失加速量および統計回生加速量を取得した各リンクにおける車両100の実加減速量を算出する。ここでは、当該リンクの損失区間と回生区間に対して、車両100が当該リンクを実際に走行した際の車両100の実加減速量をそれぞれ算出する。このときの車両100の実加減速量は、たとえば、図4のステップS10で所定期間ごとに算出される平均走行速度に基づいて算出することができる。すなわち、当該リンクにおける平均走行速度の各算出値間の変化量から、損失区間と回生区間のそれぞれにおける実加減速量を算出することができる。以下では、損失区間に対して算出される実加減速量を実損失加速量と称し、回生区間について算出される実加減速量を実回生加速量と称する。このステップS420の処理により、たとえばリンクID=nのリンクに対して、実損失加速量μl_nおよび実回生加速量μr_nが算出される。
 なお、ステップS420では、たとえば前述の式(2)に基づいて算出されるエネルギー変化量を基に、車両100が走行した道路の各リンクに対して損失区間と回生区間を設定することができる。すなわち、図4のステップS80において加減速情報が記録されたときの車両100の位置に基づいて、車両100が走行した道路の各リンクを複数の区間に分割する。このとき、加減速情報が記録されなかったリンクについては、当該リンク全体を1つの区間として取り扱う。そして、各区間に対して式(2)で算出されるエネルギー変化量が正負いずれの値であるかを判断し、正の値である区間を損失区間、負の値である区間を回生区間としてそれぞれ設定する。このようにして、走行した道路の各リンクに対して損失区間および回生区間を設定することができる。
 あるいは、車両100において実際に回生発電が行われた区間を回生区間として設定してもよい。すなわち、車両100の走行中に回生発電が行われた場合、その回生発電の開始地点から終了地点までの区間を回生区間とし、他の区間を損失区間とすることで、損失区間および回生区間を設定することができる。
 ステップS430において、制御部10は、ステップS410で取得した統計損失加速量および統計回生加速量と、ステップS420で算出した実加減速量とに基づいて、車両100が走行済みの道路に対する加減速量の誤差割合を算出する。ここでは、たとえば車両100が既に走行したリンクID=nのリンクに対して、ステップS410で取得された統計損失加速量νl_nおよび統計回生加速量νr_nと、ステップS420で算出された実損失加速量μl_nおよび実回生加速量μr_nとに基づいて、以下の式(45)、(46)により、損失区間における加減速量の誤差割合εl_nと、回生区間における加減速量の誤差割合εr_nとをそれぞれ算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000046
 なお、上記の式(45)、(46)は、リンクID=nのリンクに対して算出される損失区間での加減速度の誤差割合εl_nおよび回生区間での加減速度の誤差割合εr_nを表している。しかし、ステップS430では、これらの誤差割合をリンク単位ではなく、複数のリンクをまとめたリンク列単位で算出してもよい。たとえば、車両100が出発地から設定された目的地まで到達したときの走行リンク列を1トリップとして、トリップ単位で損失区間と回生区間における加減速量の誤差割合をそれぞれ算出することができる。その場合、たとえば、当該リンク列に含まれる各リンクの距離比に応じて、ステップS410で取得した各リンクの統計損失加速量や統計回生加速量を加重平均することで、当該リンク列の統計損失加速量や統計回生加速量を求めることができる。このときさらに、出発地から目的地までの距離が所定の基準値に満たなかった場合や、途中で寄り道をした場合などは、当該走行リンク列をトリップではないと判断して誤差割合の算出対象から除外することが好ましい。
 ステップS440において、制御部10は、ステップS430で算出した誤差割合の値を、当該リンク(またはリンク列)と対応付けて、誤差割合データとしてHDD14に蓄積する。このとき、損失区間に対して算出された加減速量の誤差割合と、回生区間に対して算出された加減速量の誤差割合とを、別々の誤差割合データとして蓄積してもよい。なお、当該リンクに対して既に誤差割合データが過去に蓄積されている場合、その誤差割合データとは別に、新たに算出された誤差割合データを蓄積する。このステップS440の処理が所定のタイミングごとに繰り返し実行されることで、過去に算出された誤差割合に関する誤差割合データがHDD14に蓄積される。
 ステップS450において、制御部10は、HDD14に蓄積されている誤差割合データに基づく収束性判断を行う。ここでは、過去に実行されたステップS440の処理によってこれまでHDD14に蓄積された誤差割合データが所定の判断条件を満たすか否かを各リンクごとに判断することにより、収束性判断を行う。たとえばリンクID=nのリンクに対して、以下の式(47)、(48)および(49)によって表される判断条件を用いて、ステップS450の収束性判断を行うことができる。式(47)において、NnはリンクID=nのリンクについてこれまでに蓄積された誤差割合データ数を表し、N0は必要な規定データ数を表している。式(48)において、εlave_n、εlmed_nはリンクID=nのリンクについてこれまでに蓄積された損失区間の誤差割合データの平均値と中央値をそれぞれ表し、Wl0は損失区間の誤差割合データに対する規定誤差幅を表している。式(49)において、εrave_n、εrmed_nはリンクID=nのリンクについてこれまでに蓄積された回生区間の誤差割合データの平均値と中央値をそれぞれ表し、Wr0は回生区間の誤差割合データに対する規定誤差幅を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000049
 ステップS450では、式(47)、(48)および(49)を全て満たす場合に、リンクID=nのリンクに対して蓄積された誤差割合データは収束性ありと判断する。反対に、式(47)、(48)または(49)のいずれか少なくとも一つを満たさない場合、リンクID=nのリンクに対して蓄積された誤差割合データは収束性なしと判断する。このような収束性判断を各リンクに対して行うことにより、各リンクについて蓄積された誤差割合データの収束性の有無を、リンクごとにそれぞれ判断することができる。すなわち、各リンクについて、誤差割合データが規定の所要データ数以上蓄積されており、かつその誤差割合データの平均値と中央値の差が規定の誤差幅の範囲内であれば、誤差割合データが収束傾向にあると判断することができる。なお、式(47)、(48)および(49)以外の判断条件を用いて、蓄積された誤差割合データの収束性の有無を判断してもよい。たとえば、蓄積された誤差割合データの分散値を算出し、これに基づいて収束性の有無を判断することもできる。
 なお、前述のようにステップS430においてリンク列単位で誤差割合を算出することで、リンク列ごとに誤差割合データが蓄積されている場合、ステップS450では、その誤差割合データに基づいて収束性判断を行う。その場合、以下で説明するステップS460の処理を省略することが好ましい。
 ステップS460において、制御部10は、ステップS450の収束性判断によって収束性ありと判断されたリンク数が所定値以上であるか否かを判断する。収束性ありと判断されたリンク数が所定値以上である場合はステップS470へ進み、所定値未満である場合はステップS410へ戻る。
 以上説明したようなステップS450およびS460の処理により、蓄積された誤差割合データが所定の収束条件を満たすか否かを判断することができる。その結果、収束条件を満たす場合はステップS470へ進み、後述のようにして個人補正係数を算出する一方で、収束条件を満たさない場合は個人補正係数を算出しないようにすることができる。なお、上記の収束条件は一例であり、他の収束条件を用いてもよい。
 ステップS470において、制御部10は、ステップS430で算出された誤差割合を基にHDD14に蓄積されている誤差割合データに基づいて、ここでは以下の式(50)、(51)により、個人損失補正係数αlおよび個人回生補正係数αrを算出することができる。式(50)において、Σεlave_con、Nlconは各リンクに対する損失区間の誤差割合データのうち、前述のステップS450、S460で収束性ありと判断されたものの平均値の合計とそのデータ数を表している。式(51)において、Σεrave_con、Nrconは各リンクに対する回生区間の誤差割合データのうち、前述のステップS450、S460で収束性ありと判断されたものの平均値の合計とそのデータ数を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000051
 以上説明したステップS470の処理により、損失区間と回生区間のそれぞれについて、過去に算出された誤差割合に基づいて、車両100の加減速傾向に応じた個人補正係数を算出することができる。
 上記のようにして算出された個人補正係数は、ナビゲーション装置1がサーバ装置500に経路情報を要求する際に、車両情報の一部としてナビゲーション装置1から送信される。サーバ装置500の演算処理部501は、前述の図13に示した経路情報配信処理のステップS310において車両情報を受信することで、車両100に搭載されているナビゲーション装置1から、車両100の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を取得することができる。
 ナビゲーション装置1から個人補正係数を取得すると、演算処理部501は、図13のステップS370において、取得した個人補正係数に基づいて選択リンクの推定消費電力量または推定回生電力量を算出する。具体的には、前述の式(43)または(44)の代わりに、以下の式(52)または(53)を用いて、レベル1地図データにおけるリンクID=nのリンクに対する推定消費電力量(または推定回生電力量)En、またはレベル2以上の地図データにおけるリンクID=n0のリンクに対する推定消費電力量(または推定回生電力量)En0を算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000053
 以上説明した第2の実施形態によれば、車両100、200および300にそれぞれ搭載されているナビゲーション装置1は、制御部10の処理により、その車両の加減速傾向に応じて、当該車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を算出する(ステップS470)。一方、サーバ装置500は、演算処理部501の処理により、推定対象車両に搭載されているナビゲーション装置1から個人補正係数を取得する(ステップS310)。そして、ステップS370において、蓄積部502に記憶された統計パラメータと、ステップS260で算出された統計パラメータと、ステップS310で取得された個人補正係数とに基づいて、推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定する。このようにしたので、車両を運転しているユーザ個人の加減速に対する運転傾向を反映して、車両の走行に要する消費エネルギー、すなわち消費電力量をより一層正確に予測することができる。
 なお、以上説明した第2の実施形態は、次のように変形してもよい。
(変形例1)以上説明した実施の形態では、ステップS470において、全リンクの損失区間と回生区間に対して、個人損失補正係数と個人回生補正係数をそれぞれ算出することとした。しかし、各リンクを種類に応じて予め分類しておき、そのリンクの種類ごとに個人損失補正係数と個人回生補正係数をそれぞれ算出してもよい。たとえば、カーブの有無、渋滞度合い、道路種別、リンク長、勾配等に基づいて、リンクの分類を行うことができる。さらにこの場合、収束性の有無を判断するための収束条件をリンクの種類ごとに変化させてもよい。たとえば、前述の式(47)において、規定データ数N0をリンクの種類ごとに変えることができる。
(変形例2)車両を運転しているユーザ個人を特定し、ユーザごとに誤差割合データを蓄積して個人損失補正係数および個人回生補正係数を算出してもよい。たとえば、ユーザごとに異なる車両キーを予め登録しておき、運転中のユーザが所持している車両キーを判別することで、車両を運転しているユーザ個人を特定することができる。
(変形例3)以上説明した実施の形態では、誤差割合データの蓄積が十分ではないために個人補正係数が存在しない場合、個人補正係数を用いずに、一般的な推定消費電力量または推定回生電力量を算出することとした。しかし、このような場合に、それまでの車両の運転における加減速傾向に応じた補正係数を設定し、その補正係数を個人補正係数の代わりに用いて、推定消費電力量または推定回生電力量を算出してもよい。たとえば、当該車両からそれまでに送信された加減速情報や、当該車両においてそれまでに算出された実加減速量に基づいて大まかな加減速傾向を判断し、その加減速傾向を基に、他車両の個人補正係数や予め設定された補正係数の中から最も近いものを選択して、これを個人補正係数の代わりに用いることができる。
 また、以上説明した第1および第2の各実施形態は、それぞれ次のように変形してもよい。
(変形例4)上記の各実施形態において、回生時の車軸トルクを算出し、算出した車軸トルクに基づいて、車両における回生ブレーキと摩擦ブレーキの配分比率を算出してもよい。このようにすれば、算出した配分比率に基づいて、回生電力量をより正確に推定することができる。
(変形例5)上記の各実施形態では、車両100、200および300から送信される加減速情報をサーバ装置500が受信し、これに基づいてサーバ装置500が図6の損失・回生パラメータ算出処理を行うことにより、下位リンクの統計パラメータを算出して蓄積部502に記憶する車両用情報システムの例を説明した。しかし、サーバ装置500が下位リンクの統計パラメータを算出せずに、予め蓄積部502に記憶してもよい。その場合、図10の上位リンク統計パラメータ生成処理では、予め記憶された下位リンクの統計パラメータを用いて、第1の実施形態で説明したのと同様の処理により、上位リンクの統計パラメータを算出することができる。
(変形例6)上記の各実施形態では、サーバ装置500が図13の経路情報配信処理を行うことにより、消費電力量に基づく推奨経路を探索してその経路情報をナビゲーション装置1に送信する車両用情報システムの例を説明した。しかし、こうした推奨経路の探索を各車両に搭載されているナビゲーション装置1がそれぞれ実行するようにしてもよい。その場合、各車両のナビゲーション装置1は、自車両を推定対象車両として、HDD14に記録されている地図データに基づいて図13のステップS320~S390の処理を実行する。その際に、ステップS360では、サーバ装置500から該当するリンクの統計パラメータを取得する。こうして取得した統計パラメータに基づいてステップS370を実行することで、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費電力量または回生電力量を推定することができる。このようにすれば、各車両のナビゲーション装置1においても、消費電力量に基づく最適な推奨経路を探索することができる。さらに、図6の損失・回生パラメータ算出処理や、図10の上位リンク統計パラメータ生成処理についても、各車両に搭載されているナビゲーション装置1がそれぞれ実行してもよい。
(変形例7)上記の各実施の形態では、車載装置としてナビゲーション装置1を利用した例を説明したが、ナビゲーション装置以外の車載装置を利用してもよい。また、上記の各実施の形態では、各リンクに対する推定消費電力量を目的地までの推奨経路の探索に利用する例を説明したが、これ以外のものに利用してもよい。たとえば、推定消費電力量に基づいて車両が航続可能なエリアを特定したり、経路途中での立ち寄り地点を提案したりすることができる。
(変形例8)上記の各実施の形態では、EVである車両についてその消費電力量または回生電力量を推定する例を説明したが、これ以外の車両に対して本発明を適用してもよい。たとえば、ガソリン等の燃料と電気とを併用して駆動するハイブリッド自動車(HEV)や、ガソリン等の燃料のみを用いて駆動する通常の自動車についても本発明を適用可能である。なお、回生ブレーキ等のエネルギー回生機構を有しない通常の自動車の場合は、前述の式(43)、(44)、(52)および(53)において回生係数Rを0として推定消費エネルギー量を計算すればよい。
 上記の各実施形態や各変形例は任意に組み合わせて採用してもよい。また、上記実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
 次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
 日本国特許出願2014年第17551号(2014年1月31日出願)
  1 ナビゲーション装置
  2 車両制御装置
  3 バッテリ
  4 電力変換装置
  5 電気モータ
  6 通信端末
 10 制御部
 11 GPS受信部
 12 振動ジャイロ
 13 車速センサ
 14 HDD
 15 表示モニタ
 16 スピーカ
 17 入力装置
100、200、300 車両
400 移動体通信網
500 サーバ装置
501 演算処理部
502 蓄積部

Claims (14)

  1.  車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置と、前記車載装置と通信回線を介して接続されるサーバ装置とを有し、
     前記サーバ装置は、
     複数の地図レベルに階層分けされ、各地図レベルについて所定の道路区間ごとに設定されたリンクの情報を含む地図データと、前記地図データにおいて所定階層の地図レベルに対応する各下位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとを記憶する記憶部と、
     前記記憶部に記憶された前記下位リンクの統計パラメータに基づいて、前記地図データにおいて前記所定階層の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを算出する上位統計パラメータ算出部とを備える車両用情報システム。
  2.  請求項1に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記サーバ装置は、
     前記上位リンクのいずれかを選択する上位リンク選択部と、
     前記上位リンク選択部により選択された上位リンクに対応する複数の下位リンクについて、前記記憶部に記憶された統計パラメータに基づくエネルギー変化量を要因別に算出して積算する積算部とをさらに備え、
     前記上位統計パラメータ算出部は、前記積算部により前記要因別に積算されたエネルギー変化量に基づいて、前記上位リンク選択部により選択された上位リンクに対して前記統計パラメータを算出する車両用情報システム。
  3.  請求項1または2に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記記憶部は、前記地図データにおいて最下位の地図レベルに対応する各下位リンクに対して前記統計パラメータを記憶し、
     前記上位統計パラメータ算出部は、前記最下位の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して前記統計パラメータを算出する車両用情報システム。
  4.  請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記複数の車載装置の各々は、
     当該車載装置を搭載した車両の加減速度の変化を検出する加減速変化検出部と、
     前記加減速変化検出部により検出された加減速度の変化に関する加減速情報を前記サーバ装置へ送信する送信部とを備え、
     前記サーバ装置は、
     前記複数の車載装置からそれぞれ送信される前記加減速情報を受信する受信部と、
     前記受信部により受信された前記加減速情報に基づいて、前記下位リンクの統計パラメータを算出して前記記憶部に記憶させる統計パラメータ算出部とをさらに備える車両用情報システム。
  5.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記サーバ装置は、
     前記記憶部に記憶された統計パラメータと、前記上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、
     前記推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、前記推定対象車両に対する前記出発地から前記目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備える車両用情報システム。
  6.  請求項5に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記複数の車載装置の各々は、前記車両の加減速傾向に応じて、前記車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を算出する個人補正係数算出部をさらに備え、
     前記サーバ装置は、前記複数の車載装置のうち推定対象車両に搭載されている車載装置から、前記個人補正係数を取得する個人補正係数取得部をさらに備え、
     前記推定部は、前記記憶部に記憶された統計パラメータと、前記上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータと、前記個人補正係数取得部により取得された前記個人補正係数とに基づいて、前記推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する車両用情報システム。
  7.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記複数の車載装置のうち推定対象車両に搭載されている車載装置は、
     前記サーバ装置から、出発地から目的地までの各リンクについて、前記記憶部に記憶された統計パラメータと、前記上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとを取得する統計パラメータ取得部と、
     前記統計パラメータ取得部により取得された統計パラメータに基づいて、前記出発地から前記目的地までの各リンクにおける前記推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、
     前記推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、前記推定対象車両に対する前記出発地から前記目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備える車両用情報システム。
  8.  請求項7に記載の車両用情報システムにおいて、
     前記複数の車載装置の各々は、前記車両の加減速傾向に応じて、前記車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を算出する個人補正係数算出部をさらに備え、
     前記推定部は、前記統計パラメータ取得部により取得された統計パラメータと、前記個人補正係数算出部により算出された前記個人補正係数とに基づいて、前記推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する車両用情報システム。
  9.  複数の地図レベルに階層分けされ、各地図レベルについて所定の道路区間ごとに設定されたリンクの情報を含む地図データと、前記地図データにおいて所定階層の地図レベルに対応する各下位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータとを記憶する記憶部と、
     前記記憶部に記憶された前記下位リンクの統計パラメータに基づいて、前記地図データにおいて前記所定階層の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して、消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するための統計パラメータを算出する上位統計パラメータ算出部とを備えるサーバ装置。
  10.  請求項9に記載のサーバ装置において、
     前記上位リンクのいずれかを選択する上位リンク選択部と、
     前記上位リンク選択部により選択された上位リンクに対応する複数の下位リンクについて、前記記憶部に記憶された統計パラメータに基づくエネルギー変化量を要因別に算出して積算する積算部とをさらに備え、
     前記上位統計パラメータ算出部は、前記積算部により前記要因別に積算されたエネルギー変化量に基づいて、前記上位リンク選択部により選択された上位リンクに対して前記統計パラメータを算出するサーバ装置。
  11.  請求項9または10に記載のサーバ装置において、
     前記記憶部は、前記地図データにおいて最下位の地図レベルに対応する各下位リンクに対して前記統計パラメータを記憶し、
     前記上位統計パラメータ算出部は、前記最下位の地図レベルよりも上位の地図レベルに対応する各上位リンクに対して前記統計パラメータを算出するサーバ装置。
  12.  請求項9乃至11のいずれか一項に記載のサーバ装置において、
     複数の車両からそれぞれ送信される当該車両の加減速度の変化に関する加減速情報を受信する受信部と、
     前記受信部により受信された前記加減速情報に基づいて、前記下位リンクの統計パラメータを算出して前記記憶部に記憶させる統計パラメータ算出部とをさらに備えるサーバ装置。
  13.  請求項9乃至12のいずれか一項に記載のサーバ装置において、
     前記記憶部に記憶された統計パラメータと、前記上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータとに基づいて、出発地から目的地までの各リンクにおける推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定する推定部と、
     前記推定部により推定された各リンクの消費エネルギーまたは回生エネルギーに基づいて、前記推定対象車両に対する前記出発地から前記目的地までの推奨経路を探索する経路探索部とをさらに備えるサーバ装置。
  14.  請求項13に記載のサーバ装置において、
     前記推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーに対する個人補正係数を前記推定対象車両から取得する個人補正係数取得部をさらに備え、
     前記推定部は、前記記憶部に記憶された統計パラメータと、前記上位統計パラメータ算出部により算出された統計パラメータと、前記個人補正係数取得部により取得された前記個人補正係数とに基づいて、前記推定対象車両の消費エネルギーまたは回生エネルギーを推定するサーバ装置。
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