JP5631367B2 - 経路探索装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の経路探索装置に関し、具体的には、バッテリーを備えた電気自動車のための経路探索装置に関する。

充電可能なバッテリーとモータを備え、当該バッテリーから当該モータへ電力を供給することにより車両を駆動する電気自動車においては、従来の内燃機関を用いた車両とは異なるいくつかの課題が存在する。

例えば、電気自動車においては、現在のガソリン車と同等の航続距離を実現し得るバッテリー容量を確保することは困難であり、また、エアコン等の消費電力の大きい機器の使用により、その航続距離が大幅に低下する。さらに、加速性能を優先した走行モードを採用する場合には、加速時における消費電力の増加に伴って、当該走行モードにおける航続距離は低下する。すなわち、電気自動車においては、車両に備える種々の機能の活用と航続可能距離との間にトレードオフの関係が存在しており、したがって、運転者が当該トレードオフの最適な妥協点を決定できるように、運転者に対し種々の情報を提供して支援を行う必要がある。

このような支援を行うシステムとして、特許文献１には、目的地までの走行を支援することを目的とする「電動自動車のナビゲーションシステム」が開示されている。このシステムは、地図を表示する表示装置と、駆動モータの動作を通常走行モードとエコノミー走行モードとの間で切り替える制御装置とを備え、当該制御装置はバッテリー残量に応じた到達可能範囲を地図表示に重畳して表示する。そして、運転者により選択された目的地までの距離が到達可能範囲内でないときは、当該目的地への到達に要する充電時間を表示し、目的地までの距離が到達可能範囲内であるときは通常走行モードでの走行制御を開始する。また、走行開始後も、運転操作や渋滞状況に起因する電力消費の変動に対応すべく、適宜、現在地から目的地までの距離とバッテリー残量とに基づいて当該目的地への到達可能性の有無を判断して、通常走行モードからエコノミー走行モードへの切り替えや充電時間の表示を行う。

電気自動車における運転者支援の他の例として、特許文献２には、電気自動車の車載バッテリの残存容量により走行可能な距離を精緻に推定して表示することを目的とし、電気自動車と、当該各電気自動車に対し通信可能に接続されたデータセンタと、により構成される「走行可能距離推定システム」が開示されている。このシステムでは、各電気自動車は、ノードを通過する毎に、走行した道路リンク毎のバッテリ消費量、当該道路リンクのリンク番号、車両の型式や年式、運転者の運転特性（アクセル開度の変化速度に基づく３段階評価）、及びエアコン使用の有無、から成る情報をデータセンタに送信する。一方、データセンタは、エアコン使用時及び不使用時のそれぞれの場合について、各道路リンクについての運転特性別のバッテリ平均消費量を車両型式毎に集計して記憶する。その後、一の電気自動車が、出発地・経由地・目的地の情報と、計算条件（車両型式、エアコン使用有無、運転特性）とをデータセンタに送信すると、データセンタは、上記集計したデータに基づいて、当該出発地から目的地までの経路を探索して、当該経路を構成するリンクと、当該リンク毎のバッテリ平均消費量と、当該現在地から目的地までのバッテリ平均消費量とを、上記計算条件に基づいて算出して、電気自動車へ返信する。

しかしながら、特許文献１に記載のシステムのように、エコノミー走行モードと通常走行モードとを単純に切り替えるだけでは、運転者の意思や意図を車両動作に十分に反映することはできない。すなわち、バッテリー残容量（充電レベル、ＳＯＣ：state-of-charge）のみを単純に優先するのであればエコノミー走行を優先する制御を行えば足りる。しかしながら、実際には、運転支援装置に対して運転者が求めるものは、ＳＯＣを適切に管理することだけではなく、走行の快適さや車内環境の快適さを一定水準に保つこと等、他の要素も含んだ運転環境全般に亘る支援である。また、これら運転者の要求事項の内容や優先順位は、目的地までの到着希望時刻までの時間的な余裕度によっても様々なパターンが想定される。すなわち、特許文献１に記載のシステムのように、単に到着できるか否かに着目した技術だけでは、快適な運転を実現したいという運転者の欲求を満足させることはできない。

特許文献２に記載のシステムでは、車両の年式によるバッテリー消費傾向（劣化傾向）や運転者の運転性向等、車両の個体差や運転者の個人差を考慮した精度の高い走行可能距離が算出される。しかしながら、表示装置には、単に算出された走行可能距離が提示されるだけであり、どのようにして快適な運行計画を立てるか、すなわち、どのように運転し、どのように車載機器を設定、利用すれば運転者の希望する快適な運転が実現されか、についての具体的な情報は提供されない。

特開２００１−１１２１２１号公報 特開２００６−１１５６２３号公報

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、操作性や居住性の観点から見た運転者にとっての快適性と航続可能距離とのトレードオフを考慮して、運転者に対し快適な運転の実現を支援することである。

本発明は、電気自動車のための走行経路を探索する経路探索装置であって、コンピュータを備えた処理部を有し、前記処理部は、目的地の位置情報が入力されたことに応じて、現在地から当該目的地までの一つ又は複数の経路を探索し、前記探索した各経路を目的地まで走行するため前記電気自動車が備えるモータが消費する電力量を、当該モータに対する制御の条件がそれぞれ異なる複数の走行モード毎に算出し、前記探索した各経路を走行する期間に前記電気自動車が備える電気設備が消費する電力量を、当該電気設備に対する複数の動作設定毎に算出し、前記モータが消費する電力量と前記電気設備が消費する電力量とに基づいて、目的地到着時のバッテリーの残容量の予測値を算出し、予め定められた、前記残容量の予測値毎の快適度スコアと、前記走行モード毎の快適度スコアと、前記電気設備の動作設定毎の快適度スコアに基づいて、前記探索した各経路についての、前記走行モード毎及び又は前記電気設備の動作設定毎の総合快適度スコアを算出し、前記算出した総合快適度スコアの大きさに基づいて、前記経路と前記走行モード及び前記電気設備の動作設定との組み合わせから成る運行計画を複数選定して、前記選定した複数の運行計画を表示装置に表示するよう構成されている、経路探索装置である。
本発明の他の態様は、前記算出する総合快適度スコアには、前記電気設備の現在の設定状態を変更しない場合についての前記総合快適度スコアが含まれる、経路探索装置である。
本発明の他の態様は、前記処理部は、前記表示装置に表示した前記選定した複数の運行計画の一つが選択されたことに応じて、当該選択された運行計画に基づき、直接に又は他の装置を介して間接に、前記電気設備を設定すると共に、前記探索された経路に従った経路案内を行うよう構成されている、経路探索装置である。
本発明の他の態様は、前記処理部は、前記表示装置に表示した前記選定した複数の運行計画の一つに従って経路案内が開始された後に、前記電気自動車が当該運行計画に従う経路から逸脱して走行を開始したこと、及び又は、前記電気設備が当該運行計画に従う動作設定と異なる設定に変更されたことを、直接に又は他の装置を介して間接に検知して、前記電気自動車の乗員に報知するよう構成されている、経路探索装置である。
本発明の他の態様は、現在地から目的地までの一つ又は複数の経路を探索する工程と、前記探索した各経路を目的地まで走行するため前記電気自動車が備えるモータが消費する電力量を、当該モータに対する制御の条件がそれぞれ異なる複数の走行モード毎に算出する工程と、前記探索した各経路を走行する期間に前記電気自動車が備える電気設備が消費する電力量を、当該電気設備に対する複数の動作設定毎に算出する工程と、前記モータが消費する電力量と前記電気設備が消費する電力量とに基づいて、目的地到着時のバッテリーの残容量の予測値を算出する工程と、予め定められた、前記残容量の予測値毎の快適度スコアと、前記走行モード毎の快適度スコアと、前記電気設備の動作設定毎の快適度スコアに基づいて、前記探索した各経路についての、前記走行モード毎及び又は前記電気設備の動作設定毎の総合快適度スコアを算出する工程と、前記算出した総合快適度スコアの大きさに基づいて、前記経路と前記走行モード及び前記電気設備の動作設定の組み合わせから成る運行計画を複数選定する工程と、前記選定した複数の運行計画を表示装置に表示する工程と、を有する方法である。
本発明の他の態様は、コンピュータを備えた処理装置に、上記方法の各工程を実行させるプログラムである。

本発明によれば、操作性や居住性の観点から見た運転者にとっての快適性と航続可能距離とのトレードオフを考慮し、快適度が最大となるような運行計画を提示して、運転者に対し快適な運転を実現するための支援を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る経路探索装置の構成を示すブロック図である。 本経路探索装置が備える情報記憶部が格納する各種のデータを示す図である。 本経路探索装置が備える処理部の構成を示すブロック図である。 本経路探索装置の経路探索手段が探索する経路の一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、クルーズ電力消費率データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、速度変動エネルギ消費率データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、勾配電力消費率データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、基本ＡＣ電力データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、ＡＣ起動電力量データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、バッテリー特性データの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、ＳＯＣ快適度スコアデータの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、時間快適度スコアデータの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、距離快適度スコアデータの一例を示す図である。 本経路探索装置の情報記憶部が記憶する、走行快適度スコアデータの一例を示す図である。 本経路探索装置の快適度算出手段が算出する、総合快適度スコアの算出結果の一例を示す図である。 本経路探索装置が備える運行計画選定手段が選定した運行計画の表示の一例を示す図である。 本経路探索装置の動作手順を示すフロー図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態に示す経路探索装置は、無線通信により遠隔地のナビゲーション用サーバと接続され、現在地から目的地までの複数の経路を探索する。また、本経路探索装置は、ＵＳＢ等のバスインタフェースを介して、電気自動車に搭載された車両制御のための電子制御装置（ＥＣＵ、Electronic Control Unit）との間で情報を交換し、当該車両（電気自動車）のバッテリー残容量やエアコン温度設定等の車両情報を収集する。そして、当該車両情報に基づき、上記各経路を走行したときの快適度を、電力消費量や室内温度等の観点から評価し、快適度の高い“経路と動作設定（走行モードの設定やエアコンの温度設定等）との組み合わせ”（以下、「運行計画」ともいう）のいくつかを表示装置に表示して、運転者の主観に基づく最も快適な運行計画の選択を可能とする。さらに、本経路探索装置は、運転者が運行計画の一つを選択したことに応じて、当該運行計画に従い、ＥＣＵを介して走行モードの設定やエアコン等の電気設備の設定を行うと共に、車載のナビゲーションシステムに対し、当該運行計画が示す経路に沿った経路案内の開始を指示する。

図１は、本発明の一実施形態に係る経路探索装置の構成を示すブロック図である。
本経路探索装置１は、処理部１０と、表示部１２と、操作部１４と、情報記憶部１６と、ＧＰＳ受信部１８と、無線通信部２０と、有線通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２２と、を有している。ここで、経路探索装置１が備える上記の各構成要素は、一般に市販されているスマートホンが通常備える要素であることから、本経路探索装置１は、例えば特定のアプリケーション・プログラムを組み込んだスマートホンにより実現することができる。

表示部１２は、液晶表示装置（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを用いることができる。
操作部１４は、ユーザが経路探索装置１に対して情報や指示を入力するための入力デバイスである。操作部１４は、表示部１２の表示画面上に設けられたタッチパネルとすることができる。

ＧＰＳ受信部１８は、測位用のデータを含むＧＰＳ信号を複数のＧＰＳ衛星から受信して、現在位置の緯度及び経度を算出する。また、ＧＰＳ受信部１８は、携帯電話の基地局が送信する電波をさらに受信して、当該基地局の位置情報にも基づいて、現在位置の緯度及び経度を算出するものとしてもよい。
無線通信部２０は、遠隔地に置かれたサーバ等と、例えば無線ネットワーク等を介した通信を行う。

有線通信Ｉ／Ｆ２２は、有線伝送路を介してパーソナルコンピュータや、電気自動車に備えるＥＣＵ及びナビゲーションシステム等の他の装置との間で情報を交換するための、通信インタフェースである。有線通信Ｉ／Ｆ２２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に準拠したインタフェースとすることができる。なお、有線通信Ｉ／Ｆ２２は車載装置との間で通信を行うためのものであり、有線通信Ｉ／Ｆ２２を用いる代わりに、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））等による短距離無線通信を行う短距離無線通信機を用いることもできる。

情報記憶部１６は、半導体メモリや固定ディスク装置を含む任意の記憶手段とすることができ、後述する処理部１０の動作に使用する各種のデータを格納する。

図２は、情報記憶部１６が格納する各種のデータを示している。情報記憶部１６は、地図データ３０と、各道路リンクを走行した場合に消費される電力量の算出に用いる基礎データ３２と、現在地から目的地に至る経路の快適度を算出するための評価基準データ３４と、運転者の嗜好や運転傾向を示すドライバデータ３６と、を格納する。

なお、これらのデータの全部または一部は、車外に置かれたサーバの記憶装置から無線通信部２０を介してダウンロードしたり、車載の記憶装置から有線通信Ｉ／Ｆ２２を介してダウンロードするものとすることができる。

地図データ３０には、表示部１２に地図画像を描画するのに必要な描画データ３０１と、道路の接続状態に関する情報を示す道路データ３０２が含まれる。道路データ３０２には、各道路を構成する各道路リンクについての位置情報、識別情報、及び、属性情報が含まれる。ここで、道路リンクとは、交差点等の節目となる座標点（ノード）により道路を分割したときの、隣接するノード間を結ぶ道路区間をいう。道路リンクの属性情報には、当該道路リンクの距離、平均勾配、現在の平均速度、道路種別、現在の交通規制等に関する情報が含まれる。

情報記憶部１６が格納する地図データ３０のうち、特に、上記属性情報に含まれる各道路リンクの現在の平均車速や交通規制に関する情報は、例えば道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ（登録商標））やインターナビ情報システムのサーバから得ることができる。ＶＩＣＳ（登録商標）からは、例えば渋滞、工事、交通規制等に関する情報の他に、各区間（リンク）における現在の予測平均車速の情報も提供される。インターナビ情報システムからは、例えば道路種別毎の情報や各区間（リンク）における道路の平均勾配等の情報が提供される。インターナビ情報システムは、プローブ車から区間毎の車速パターンを取得して、区間毎の平均車速等も算出できる。そして、各区間の時間単位あるいは曜日単位でのデータとして平均車速等も蓄積している。

基礎データ３２（図２）には、電気自動車である自車両が平坦な道路を一定速度で走行した場合に単位距離当たりに消費するクルーズ電力消費率のデータ３２１、加減速により追加的に消費する速度変動エネルギ消費率のデータ３２２、勾配を有する道路を走行する場合に追加的に消費する勾配電力消費率のデータ３２３、バッテリー内に蓄積されているエネルギー量（電力量）とＳＯＣ値との関係を示すバッテリー特性データ３２４、車内温度を一定温度に保つためエアコンにより単位時間当たりに消費される基本ＡＣ電力のデータ３２５、起動直後のエアコンが室内温度を設定温度まで変化させるために消費するＡＣ起動電力量のデータ３２６が含まれる。

なお、車外に置かれたサーバにおいて各型式の電気自動車の基礎データが集中管理され、データベースとして記憶されるものとし、当該サーバのデータベースから自車両の型式についての基礎データ３２を、無線通信部２０を介して情報記憶部１６にダウンロードするものとすることもできる。あるいは、自車両に搭載された記憶装置に当該車両についての基礎データ３２が記憶されているものとし、当該基礎データを、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して情報記憶部１６にダウンロードするものとしてもよい。

評価基準データ３４（図２）には、目的地到着時のバッテリー残量に基づくＳＯＣ快適度スコアデータ３４１、現在地から目的地までの所要時間に基づく時間快適度スコアデータ３４２、現在地から目的地までの距離に基づく距離快適度スコアデータ３４３、エアコン設定温度に基づく環境快適度スコアデータ３４４、走行モードに基づく走行快適度スコアデータ３４５が含まれる。

ドライバデータ３６には、処理部１０が計算処理を行う際に、運転者の嗜好を反映した重み付けを行うための重み付けデータ３６１と、運転者の運転傾向を示すドライバ特性データ３６２とが含まれる。運転者の運転傾向は、運転者の過去の運転履歴（平均車速や、加減速の大きさ及び頻度等）に基づく多段階評価により定量的に表わすことができる。この場合、ドライバ特性は、多段階評価における評価値（例えば、３段階評価における、１〜３の整数）とすることができる。例えば、ドライバ特性を次のように表わすことができる。
シャープな走行（応答性）を好む人 ： 評価値 ３
速度・加速度が穏当な人 ： 評価値 ２
緩やかな走りを好む人 ： 評価値 １

このドライバ特性は、例えば、車載のＥＣＵが、平均車速や、加減速の大きさ及び頻度等を記録して、所定の期間毎に算出するものとすることができる。この場合、経路探索装置１は、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介してＥＣＵからドライバ特性データ３６２をダウンロードするものとすることができる。

処理部１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータを備えた処理装置である。処理部１０は、上述した情報記憶部１６が記憶する各種情報に基づいて、現在地から目的地までの経路の候補を探索したり、各経路を走行した場合の快適度を算出する。

図３は、処理部１０の構成（機能）を示すブロック図である。
処理部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory）、データの一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータで構成される。

処理部１０は、経路探索手段４０と、走行電力算出手段４２と、ＡＣ電力算出手段４４と、ＳＯＣ算出手段４６と、快適度算出手段４８と、運行計画選定手段５０と、設定変更手段５２と、設定変更検知手段５４と、を有している。これらの各手段は、プログラムにより実現される処理部（コンピュータ）１０の機能実現手段である。また、コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。
以下では、処理部１０が備える各手段の機能について説明する。

１．経路探索手段４０
経路探索手段４０は、操作部１４から目的地の位置情報（緯度、経度）が入力されたことに応じて、現在地から目的地に至る複数の経路を探索する。当該複数の経路には、目的地に至るまでの所要時間が最も短い最速ルート、電力消費量が最も少ないエコルート、及び、所定の道幅以上の道路に沿って目的地までの距離が最も短い標準ルートが含まれる。なお、目的地の位置情報は、表示部１２に表示された地図上の目的地を、ユーザが操作部１４（例えばタッチパネル）により指定することにより入力される。

また、現在地の位置情報（緯度、経度）は、ＧＰＳ受信部１８が、ＧＰＳ電波に含まれる測位情報や携帯電話基地局の位置情報に基づいて特定した現在位置の位置情報とすることができる。あるいは、現在地の位置情報は、上記目的地の位置情報と同様の方法で、ユーザから入力されるものとすることもできる。

図４は、経路探索手段４０が探索する経路の一例を示す図である。図４Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれ、最速ルート、エコルート、及び標準ルートの一例を示している。図４Ａ〜Ｃにおいて、白丸又は黒丸はノードを示し、ノードを繋ぐ矢印は道路リンクを示している。ノード４０１は現在地、ノード４０２は目的地を表わしており、探索された経路は、太線の矢印と黒丸により示されている。

図４Ａには、道路リンクを示す各矢印に、当該道路リンクを走行する際の所要時間が示されており、最も短い所要時間２２分（５＋１０＋７分）を持つ最速ルートが太線矢印で示されている。ここで、各道路リンクの所要時間は、例えば、情報記憶部１６が格納する地図データ３０の、道路リンクの属性情報に含まれた、各道路リンクの距離と平均速度から求めることができる。

図４Ｂには、道路リンクを示す各矢印に、当該道路リンクを走行する際の所要電力が示されており、最も少ない所要電力２８Ｗｈ（１０＋４＋１４Ｗｈ）を持つエコルートが太線矢印で示されている。ここで、各道路リンクの所要電力は、一般的な電気自動車やハイブリッド車が消費する電力の典型値を用いることができる。これらの典型値は、例えば、各道路リンクの属性情報として、情報記憶部１６の地図データ３０に含まれるものとすることができる。

図４Ｃには、道路リンクを示す各矢印に、当該道路リンクの距離が示されており、最短距離２８ｋｍ（１０＋８＋１０ｋｍ）を持つルートが標準ルートとして太線矢印で示されている。なお、標準ルートは、“所定の幅以上の道幅を持つ道路に沿って最短距離のルート”であり、「運転しやすい道路」あるいは「走りやすい道路」として定義することができる。

なお、経路探索手段４０は、地図データ３０に基づいて直接的に経路探索を行うものとすることもできるし、車外に置かれたサーバや車載のナビゲーションシステムに対し、無線通信部２０や有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して経路探索を依頼して、探索結果を取得するものとすることもできる。

経路探索手段４０は、探索した各経路（以下、「探索経路」ともいう）についての情報（経路情報）を、快適度算出手段４８と、走行電力算出手段４２と、ＡＣ電力算出手段４４に送る。この経路情報には、各探索経路の総走行距離ＬＥＮｔと総所要時間Ｔｔと、各探索経路を構成する道路リンクの情報（道路リンク情報）（例えば、道路リンクの識別情報のリスト）が含まれる。

２．走行電力算出手段４２
走行電力算出手段４２は、経路探索手段４０が探索した各探索経路について、当該探索経路を走行した場合に消費することとなる電力量（総走行電力消費量）Ｐｄを算出する。走行電力算出手段４２は、各探索経路について、当該探索経路を構成する各道路リンク毎に、当該道路リンクを走行した場合に消費することとなる電力量（走行電力消費量）Ｐｄｒを算出し、当該探索経路の全体に亘って各道路リンクのＰｄｒを加算することにより、当該探索経路についての総走行電力消費量Ｐｄを算出する。

各道路リンクの走行電力消費量Ｐｄｒの算出には、情報記憶部１６が格納する基礎データ３２の中のクルーズ電力消費率データ３２１と、速度変動エネルギ消費率データ３２２と、勾配電力消費率データ３２３とが用いられる。

ここで、図５〜７を用いて、クルーズ電力消費率データ３２１、速度変動エネルギ消費率データ３２２、勾配電力消費率データ３２３の内容について説明する。
図５は、情報記憶部１６が記憶するクルーズ電力消費率データ３２１の一例を示す図である。図示横軸は平均車速、図示縦軸は平均の消費電力を示しており、曲線５０１（図示実線）、５０２（図示点線）、及び５０３（図示破線）は、それぞれ、走行モードがスポーツモード、ノーマルモード、及びエコモードであるときに、平坦な道路を一定車速で走行したときの、当該車速に対する単位距離当たりの電力消費率（クルーズ電力消費率）を示している。

ここで、走行モードとは、電力消費の観点から、車両を駆動するためのモータ制御の条件を異にする、モータ制御動作の種類をいう。本実施形態では、モータに発生させる加速度の上限値により制御動作を分類し、最も高い加速度上限値を持たせて加速性能を優先させた走行モードを「スポーツモード」、最も低い加速度上限値を持たせて電力の節約を優先した走行モードを「エコモード」、車両加速時に運転者が違和感を感じない程度の加速度が実現されるように、加速度上限値をスポーツモードとエコモードの中間に設定した走行モードを「ノーマルモード」と称する。なお、走行モードの分類方法は、これに限らず、例えば、速度の上限値で分類する方法や、速度と加速度の上限値の組み合わせで分類する方法を用いてもよい。

図６は、情報記憶部１６が記憶する速度変動エネルギ消費率データ３２２の一例を示す図である。図示横軸は平均車速、図示縦軸は単位距離当たりのエネルギ消費率を示しており、曲線５１１（図示点線）及び５１２（図示実線）は、それぞれ、高速道路及び市街道路を走行した場合の、速度変動エネルギ消費率を示している。速度変動エネルギ消費率は、各種別の道路について、各平均車速における加減速操作の発生傾向を反映したエネルギ消費量を単位距離当たりのエネルギ消費率として表したものである。

例えば、渋滞により平均車速が遅い場合には、渋滞する車列の中での発進と停止を繰り返すため、速度変動エネルギ消費率は高くなる。また、渋滞が解消されて平均車速が所定の速度よりも速くなると、より長い距離を一定速度で走行できるようになり、速度変動エネルギ消費率は低くなって一定値に達する。さらに、高速道路では、市街道路に比べて制限速度が高く、車速の変動幅が大きくなることから、加減速を行う場合の加速度も大きくなる傾向がある。このため、図６に示すように、速度変動エネルギ消費率は、市街道路における値よりも高速道路における値のほうが大きくなっている。

図７は、情報記憶部１６が記憶する勾配電力消費率データ３２３の一例を示す図である。図示横軸は平均勾配、図示縦軸は電力消費率を示しており、曲線５２０は、平均勾配が存在することにより発生する電力消費率の大きさを示している。平均勾配がプラス（正値）の領域では、上り坂を登るための電力を余分に消耗することとなるため、平均勾配の絶対値が大きくなるに従って電力消費率も大きくなる。

一方、平均勾配がマイナス（負値）の領域では、下り坂を下る際に、回生ブレーキによりモータにおいて発生した電力をバッテリーに充電させることができる。このため、電力消費率はマイナスとなり、平均勾配の絶対値が大きくなるに従って電力消費率の絶対値も大きくなる。なお、平均勾配がゼロ（０）のときには、上り坂における電力消費と下り坂における充電動作が繰り返されることにより、当該道路リンクの区間全体としては平坦道路とみなせることとなり、電力消費率はゼロとなる。

走行電力算出手段４２は、また、走行電力量の算出に際し、情報記憶部１６が格納するドライバデータ３６のドライバ特性データ３６２を参照し、ドライバ特性の評価値に応じた係数（ドライバ特性係数）αを特定する。このドライバ特性係数αの特定は、例えば、表１のような換算テーブルを、予めドライバ特性データ３６２に含めて情報記憶部１６に記憶させておき、当該換算テーブルを参照して行うことができる。

走行電力算出手段４２は、経路探索手段４０から受信した各探索経路の道路リンク情報に基づき、情報記憶部１６が格納する道路データ３０２に記憶された道路リンクの属性情報から、各探索経路を構成する各道路リンクの距離ＬＥＮ、平均速度ＶＥＬａ、平均勾配ＳＬａ、及び道路種別を取得する。また、走行電力算出手段４２は、情報記憶部１６が格納するクルーズ電力消費率データ３２１と速度変動エネルギ消費率データ３２２と、各道路リンクの平均速度Ｖに基づいて、各道路リンクの、走行モード別のクルーズ電力消費率ｐｃｒ（走行モードに応じて３つの値を採る）、速度変動エネルギ消費率ｅｖｒを算出する。さらに、走行電力算出手段４２は、情報記憶部１６が格納する勾配電力消費率データ３２３と、各道路リンクの平均勾配ＳＬａとに基づいて、各道路リンクの勾配電力消費率ｐｇｒを算出する。

そして、走行電力算出手段４２は、上記決定したドライバ特性係数αと、各道路リンクについて算出した、走行モード別のクルーズ電力消費率ｐｃｒ、速度変動エネルギ消費率ｅｖｒ、勾配電力消費率ｐｇｒ、及び各道路リンクの距離ＬＥＮ、に基づき、各道路リンクの走行電力消費量Ｐｄｒを次式により算出する。
Ｐｄｒ＝｛（ｐｃｒ＋β×ｅｖｒ）×α＋ｐｇｒ｝×ＬＥＮ （１）
ここで、βは、速度変動エネルギ消費率ｅｖｒを電力消費率に変換するための変換係数である。

式（１）に示すように、各道路リンクの走行電力消費量Ｐｄｒを算出するにあたってドライバ特性係数αを導入したことにより、走行電力消費量Ｐｄｒは、個々の運転者に固有の運転傾向を反映した値として算出されることとなる。

走行電力算出手段４２は、式（１）により求まる各道路リンクの走行電力消費量Ｐｄｒを各探索経路毎に加算して、各探索経路における総走行電力消費量Ｐｄを算出する。
なお、各道路リンクのクルーズ電力消費率ｐｃｒは走行モード別に３つの異なる値を採ることから、各道路リンクの走行電力消費量Ｐｄｒも、式（１）を用いて走行モード別に３つの値が算出されることとなる。したがって、総走行電力消費量Ｐｄは、３つの探索経路（最速ルート、エコルート、標準ルート）に対し、それぞれ、３つの走行モード（スポーツ、ノーマル、エコ）についての値が算出され、その結果、合計９個の総走行電力消費量Ｐｄが得られることとなる。
算出された総走行電力消費量Ｐｄは、後述するＳＯＣ算出手段４６に送られる。

３．ＡＣ電力算出手段４４
次に、ＡＣ電力算出手段４４（図３）について説明する。
ＡＣ電力算出手段４４は、自車両が備えるエアコンが消費する電力消費量（ＡＣ電力消費量）Ｐａｃを算出する。

運転者は、一般に、現在の状態との比較において快適さの程度を判断する傾向があることから、ＡＣ電力算出手段４４は、現在のエアコン設定温度Ｔｃを維持した場合、エアコン設定温度を１℃上昇（Ｔｃ＋１℃）させた場合、及びエアコン設定温度を１℃下降（Ｔｃ−１℃）させた場合、の３つの場合について、ＡＣ電力消費量Ｐａｃを算出する。

この電力消費量の算出には、情報記憶部１６が格納する基本ＡＣ電力データ３２５と、ＡＣ起動電力量データ３２６とが用いられる。

ここで、図８及び図９を用いて、基本ＡＣ電力データ３２５及びＡＣ起動電力量データ３２６について説明する。
図８は、情報記憶部１６が記憶する基本ＡＣ電力データ３２５の一例を示す図である。図示横軸は外気温を示し、図示縦軸は設定温度を維持するために単位時間当たりにエアコンで消費される電力（基本ＡＣ電力）を示している。また、曲線５３１、５３２は、それぞれ、エアコンの設定温度Ｔｓを一定としたときの、所定の最大の日射レベル（太陽光強度）及び所定の最小の日射レベルにおける、外気温度と基本ＡＣ電力との関係をそれぞれ表した曲線である。

情報記憶部１６には、予め定められた複数のエアコン設定温度Ｔｓ毎に、図８に示すデータが複数格納されているものとする。なお、図８では、２つの日射レベルに対応する２つの曲線５３１、５３２のみを示しているが、各エアコン設定温度に対する基本ＡＣ電力のデータには、それぞれ、最大および最小の日射レベルの中間の、複数の日射レベルについての曲線を含ませることができる。

図８に示す各曲線は、設定温度Ｔｓとほぼ同じ外気温を境界として、外気温がＴｓより高い領域では冷房動作のための消費電力が外気温の上昇と共に増加し、外気温がＴｓより低い領域では暖房動作のための消費電力が外気温の下降と共に増加するものとなる。また、日射レベルが強くなるにつれて、太陽放射熱による室内温度の上昇が大きくなることから、冷房動作における基本ＡＣ電力は大きくなり、暖房動作における基本ＡＣ電力量は小さくなる。

なお、エアコンの消費電力は、乗車人員数や、湿度、エアコンの設定モード（例えば、自動温度設定動作における「強め」「標準」「弱め」などの温度修正を行う設定モード）によっても変化する。したがって、例えば乗車人員数や、湿度、エアコンの設定モード毎に複数の基本ＡＣ電力データ３２５を情報記憶部１６に記憶させておき、運用時には、現在の乗車人員数や、湿度、エアコンの設定モードに応じた基本ＡＣ電力データ３２５を参照して、基本ＡＣ電力を算出するものとしてもよい。

図９は、情報記憶部１６が記憶するＡＣ起動電力量データ３２６の一例を示す図である。図示横軸は、エアコンを起動するときの内気温度（自車両の室内温度）を示し、図示縦軸はエアコンが起動されてから設定温度に落ち着くまでに当該エアコンにより消費される電力量（ＡＣ起動電力量）を示している。ライン５４０は、各室内温度におけるＡＣ起動電力量を、エアコン設定温度によらない一般的な数値として示しており、人が一般的に快適と感じる室内温度２５℃において最小値（ゼロ）となる略Ｖ字型の形状を成している。

すなわち、室内温度が２５℃から高くなるに従って、冷房のための起動電力が増加し、室内温度が２５℃から低くなるに従って、暖房のための起動電力が増加することを示している。ライン５４０のうち、領域５４２においてＡＣ起動電力量の増加の傾きが緩やかになっているのは、室内温度が４０℃を超えた場合には、通常、乗員は車両の窓を開けて外気を取り入れるため、外気が室内に流れ込み室内温度が低下することを考慮したものである。

ＡＣ電力算出手段４４は、情報記憶部１６に格納された基本ＡＣ電力データ３２５とＡＣ起動電力量データ３２６とを参照し、現在の外気温度Ｔａ、日射レベルＬｖ、及び室内温度Ｔｒに基づき、上述した３つの場合、すなわち、エアコン設定温度を現在の設定温度Ｔｃに維持した場合、Ｔｃ＋１℃とした場合、及びＴｃ−１℃とした場合における、基本ＡＣ電力ｐａと、ＡＣ起動電力量Ｐｓを決定する。そして、ＡＣ電力算出手段４４は、経路探索手段４０から受信した各探索経路の総所要時間Ｔｔを用いて、ＡＣ電力消費量Ｐａｃを式（２）により算出する。算出されたＡＣ電力消費量Ｐａｃは、後述するＳＯＣ算出手段４６に送られる。
Ｐａｃ＝ｐａ×Ｔｔ＋Ｐｓ （２）

ここで、現在の外気温度Ｔａ、日射レベルＬｖ、及び室内温度Ｔｒは、自車両に供えられた図示しない温度センサや光電センサを用いてＥＣＵが取得した値を、処理部１０が有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して取得するものとする。

なお、エアコン動作後の室内温度の変化速度は乗員数によっても変化するため、乗員数毎のＡＣ起動電力量をＡＣ起動電力量データ３２６に記憶させておき、現在の乗員数に基づいてＡＣ起動電力量を算出することもできる。

４．ＳＯＣ算出手段４６
ＳＯＣ算出手段４６（図３）は、走行電力算出手段４２が算出した各探索経路を走行した場合の総走行電力消費量Ｐｄと、ＡＣ電力算出手段４４が算出したＡＣ電力消費量Ｐａｃとに基づき、各探索経路について、当該経路を走行して目的地に到着したときのバッテリー残容量（ＳＯＣ、State of Charge）の予測値である予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）を算出する。このＳＯＣｅの算出には、情報記憶部１６に格納された基礎データ３２の中のバッテリー特性データ３２４を使用する。

図１０は、バッテリー特性データ３２４の一例を示す図である。
図示横軸はＳＯＣ値である。ＳＯＣ値は、現在のバッテリー残容量を、フル充電の充電量に対するパーセンテージで表した数値として定義される。すなわち、フル充電状態では、ＳＯＣ値＝１００％である。図示縦軸はエネルギー量（電力量）であり、したがって、曲線５５０（バッテリー特性曲線）は、各ＳＯＣ値においてバッテリー内に蓄えられている電力量を表している。

所定の電力消費量Ｐを消費した後の予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）は、図１０のバッテリー特性曲線５５０を用いて、当該電力量Ｐと、現在のＳＯＣ値（ＳＯＣｃ）から、次のように算出することができる。まず、図１０のバッテリー特性曲線５５０により、現在のＳＯＣ値であるＳＯＣｃ（図１０に示す符号５５１）から、バッテリーに現在蓄えられている電力量Ｐ１（符号５５２）を求める。次に、電力量Ｐ１から電力消費量Ｐを減算して、電力消費量Ｐを消費した後にバッテリーに残存する電力量Ｐ２（符号５５３）を求める。さらに、図１０のバッテリー特性曲線５５０により、電力量Ｐ２に対応するＳＯＣ値（符号５５４）を求めれば、その値が、電力消費量Ｐを消費した後の予測ＳＯＣ値ＳＯＣｅとなる。

一般に、バッテリーの充電特性は環境温度に依存するため、情報記憶部１６が格納するバッテリー特性データ３２４には、図１０に示すようなバッテリー特性データが、予め定めたいくつかの環境温度毎に含まれるものとする。

ＳＯＣ算出手段４６は、走行電力算出手段４２が算出した各探索経路を走行した場合の総走行電力消費量Ｐｄと、ＡＣ電力算出手段４４が算出したＡＣ電力消費量Ｐａｃとを加算して、各探索経路について、当該経路を走行して目的地に到着するまでに消費する全電力消費量Ｐｔを算出する。そして、ＳＯＣ算出手段４６は、情報記憶部１６に格納されたバッテリー特性データ３２４の中の、現在の外気温度Ｔａに対応するバッテリー特性データを参照し、現在のバッテリーのＳＯＣ値と、上記算出した全電力消費量Ｐｔとに基づいて、上述の方法により、当該探索経路を走行して目的地に到達したときの予測ＳＯＣ値ＳＯＣｅを算出する。なお、現在の外気温度Ｔａは、上述したとおり、処理部１０が有線通信Ｉ／Ｆ２２を介してＥＣＵから取得する。

ＳＯＣ算出手段４６は、上述した算出方法により、３種類の探索経路のそれぞれについて、３種類の走行モード別に、かつ、４種類のエアコン設定毎に、合計３６個の予測ＳＯＣ値を算出する。当該算出した各予測ＳＯＣ値は、後述する快適度算出手段４８に送られる。

５．快適度算出手段４８
次に、快適度算出手段４８について説明する。
快適度算出手段４８（図３）は、各探索経路についての、ＳＯＣ予測値（ＳＯＣｅ）、総所要時間（Ｔｔ）、及び総走行距離（ＬＥＮｔ）と、現在の外気温度（Ｔａ）及び室内温度（Ｔｒ）とに基づき、各探索経路を走行したときの快適度を算出する。この快適度は、到着時ＳＯＣ快適度、到着時間快適度、走行距離快適度、環境快適度、及び走行モード快適度の、５つの快適度を重み付け加算することにより算出される。以下、各快適度について説明する。

（１）到着時ＳＯＣ快適度
到着時ＳＯＣ快適度は、各探索経路を走行して目的地に到達したときの、バッテリー残容量（ＳＯＣ）に基づく快適度である。一般に、電力消費量が少なくバッテリー残容量が多いほど快適であると判断することができる。したがって、到着時ＳＯＣ快適度には、到着時に予想されるＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）が高いほど、大きな値が与えられる。

ただし、目的地に到着した際にＳＯＣ値が少なすぎると、目的到着後の走行に支障を来すことから、快適度算出手段４８は、目的地到着時において最低限確保しておくべきＳＯＣ値（限界ＳＯＣ値、ＳＯＣｌ）を予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）から引いた値（余剰ＳＯＣ値、ＳＯＣｓ）に基づいて、到着時ＳＯＣ快適度を評価する。なお、限界ＳＯＣ値（ＳＯＣｌ）は、予め決定して情報記憶部１６に記憶しておくことができる。あるいは、運転者が操作部１４を介して限界ＳＯＣ値を入力するものとすることもできる。

快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が格納する評価基準データ３４の中の、ＳＯＣ快適度スコアデータ３４１を用いて、到着時ＳＯＣ快適度を算出する。
図１１は、ＳＯＣ快適度スコアデータ３４１の一例を示す図である。図示縦軸はＳＯＣ値に基づく快適度スコアを表し、図示横軸は、規格化余剰ＳＯＣ値を表している。ここで、規格化余剰ＳＯＣ値は、式（３）で与えられる。
規格化余剰ＳＯＣ値＝ＳＯＣｓ／（１００−ＳＯＣｌ）×１００（％）
＝（ＳＯＣｅ−ＳＯＣｌ）／（１００−ＳＯＣｌ）×１００（％）（３）

すなわち、予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）が限界ＳＯＣ値（ＳＯＣｌ）に等しいときは、規格化余剰ＳＯＣ値が０％となり、予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）が１００％のときは、規格化余剰ＳＯＣ値は１００％となる（ただし、予測ＳＯＣ値は探索経路走行後のＳＯＣ値であるので、事実上、予測ＳＯＣ値が１００％となることはない）。

快適度算出手段４８は、まず、ＳＯＣ算出手段４６から受信した各探索経路についての予測ＳＯＣ値（ＳＯＣｅ）に基づき、式（３）により規格化余剰ＳＯＣ値を算出する。次に、快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が記憶するＳＯＣ快適度スコアデータ３４１を参照して、到着時ＳＯＣ快適度スコアＳ_ＳＯＣを決定する。なお、ＳＯＣ算出手段４６から受信する予測ＳＯＣ値は、上述したとおり、３種類の探索経路について、３種類の走行モード別に、かつ、４種類のエアコン設定毎に与えられる３６個の値であるので、到着時ＳＯＣ快適度スコアも、各予測ＳＯＣ値に応じて３６個の値が算出される。

（２）到着時間快適度
到着時間快適度は、現在地から目的地に至るまでの総所要時間Ｔｔに基づく快適度である。一般に、総所要時間が少ないほど快適であると判断することができるので、到着時間快適度には、総所要時間が短いほど大きな値が与えられる。本実施形態では、探索経路のうち最速ルートについて算出された総所要時間が最小値Ｔｔｍｉｎとなることから、到着時間快適度は、次の式（４）で定義される当該最小値に対する遅延割合に基づいて決定する。
遅延割合＝（Ｔｔ−Ｔｔｍｉｎ）／Ｔｔｍｉｎ×１００ （％） （４）

快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が格納する評価基準データ３４の中の時間快適度スコアデータ３４２を用いて、到着時間快適度を算出する。
図１２は、時間快適度スコアデータ３４２の一例を示す図である。図示縦軸は到着時間に基づく快適度スコアを表し、図示横軸は式（４）で求められる遅延割合を表している。遅延割合が大きいほど、総所要時間は長いため、快適度スコアは小さな値となっている。なお、総所要時間の最小値（すなわち、探索経路のうちの最速ルートの総所要時間）に対しては、式（４）で求められる遅延割合は０％となり、常に最大の快適度スコア（図１２の例ではスコア１０）が与えられる。

快適度算出手段４８は、経路探索手段４０から受信した各探索経路の総所要時間に基づいて、式（４）により各探索経路の遅延割合を算出し、情報記憶部１６が記憶する時間快適度スコアデータ３４２を参照して、到着時間快適度を決定する。ただし、遅延割合が同じ値であっても、総所要時間の最小値が長いほど遅れ時間は長くなり、運転者が感じる快適さの程度は悪化すると考えられる。

このため、快適度算出手段４８は、次の式（５）により、時間快適度スコアデータ３４２から決定した快適度スコアＳｔｒに、総所要時間の最小値に応じた補正係数γを乗じて、到着時間快適度スコアＳ_ＴＩＭＥとする。
Ｓ_ＴＩＭＥ＝γ×Ｓｔｒ （５）

上記の補正係数γは、例えば表２に示すように設定することができる。表２の例では、係数γは、総所要時間の最小値が２０分未満では０．７、２０分以上６０分未満では１、６０分以上では１．４に設定される。

なお、経路探索手段４０から受信する各探索経路の総所要時間Ｔｔは、それぞれ最速ルート、エコルート、標準ルートの３種類の探索経路についての３つの値として与えられるので、到着時間快適度スコアＳ_ＴＩＭＥも、各総所要時間Ｔｔに応じて３個の値が決定される。

（３）走行距離快適度
走行距離快適度は、現在地から目的地に至るまでの総走行距離ＬＥＮｔに基づく快適度である。一般に、総走行距離ＬＥＮｔが短いほど快適であると判断することができるので、走行距離快適度には、総走行距離ＬＥＮｔが短いほど大きな値が与えられる。本実施形態では、各探索経路の中での最短の総走行距離（最短走行距離）ＬＥＮｍｉｎを求め、各探索経路の総走行距離の最短走行距離からの差分（延長距離）を、式（６）により最短距離に対する割合（延長割合）に変換し、当該延長割合に基づいて、走行距離快適度を決定する。
延長割合＝（ＬＥＮｔ−ＬＥＮｍｉｎ）／ＬＥＮｍｉｎ×１００ （％） （６）

快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が格納する評価基準データ３４の中の、距離快適度スコアデータ３４３を用いて、走行距離快適度を算出する。
図１３は、距離快適度スコアデータ３４３の一例を示す図である。図示縦軸は走行距離に基づく快適度スコアを表し、図示横軸は式（６）で求められる延長割合を表している。延長割合が大きいほど、総走行距離は長いため、快適度スコアには小さな値が与えられる。

快適度算出手段４８は、経路探索手段４０から受信した各探索経路の総走行距離ＬＥＮｔに基づいて、式（６）により各探索経路の延長割合を算出し、情報記憶部１６が記憶する距離快適度スコアデータ３４３を参照して、走行距離快適度を決定する。ただし、延長割合が同じ値であっても、総走行距離の最小値が長いほど最短走行距離からの差分は長くなり、運転者が感じる快適さの程度は悪化すると考えられる。

このため、快適度算出手段４８は、次の式（７）により、距離快適度スコアデータ３４３から決定した快適度Ｓｌｒに、総走行距離の最小値に応じた係数δを乗じて、走行距離快適度スコアＳ_ＬＥＮとする。
Ｓ_ＬＥＮ＝δ×Ｓｌｒ （７）

上記の係数δは、例えば表３示すように設定することができる。表３の例では、係数δは、総走行距離の最小値が１０ｋｍ未満では０．７、１０ｋｍ以上２０ｋｍ未満では１、２０ｋｍ以上では１．４に設定される。

なお、経路探索手段４０から受信する各探索経路の総走行距離ＬＥＮｔは、それぞれ最速ルート、エコルート、標準ルートの３種類の探索経路についての３つの値として与えられるので、走行距離快適度スコアＳ_ＬＥＮも、各総走行距離ＬＥＮｔに応じて３個の値が決定される。

（４）環境快適度
環境快適度は、現在地から目的地に至るまでの室内環境、特に、エアコン設定温度に基づいて決定される快適度である。快適度算出手段４８は、現在の外気温度Ｔａにおける最適室内温度に基づいて、環境快適度を算出する。

一般に、最も快適な室内温度（最適室内温度）は外気温度に応じて変化し、例えば、外気温度が低い冬場よりも外気温度の高い夏場のほうが、最適室内温度は低くなる。そして、実際の室内温度と最適室内温度との差が大きくなるほど、快適さの程度は低くなる。このため、快適度算出手段４８は、エアコン設定温度と最適室内温度との温度差に基づいて環境快適度を決定し、当該温度差が小さいほど環境快適度を高い値に決定する。

なお、外気温度と最適室内温度との関係を規定するデータ（最適室内温度データ）は、予め実験等により決定して、例えば表形式のデータとして情報記憶部１６に記憶させておくことができる。また、当該データは、車外に設けられたサーバや車載の記憶装置に記憶させておき、必要に応じて、無線通信部２０や有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して情報記憶部１６にダウンロードすることができる。

快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が格納する評価基準データ３４の中の、環境快適度スコアデータ３４４を用いて、環境快適度を算出する。環境快適度スコアデータ３４４は、上述した時間快適度スコアデータ３４２や距離快適度スコアデータ３４３等と同様にグラフ形式や表形式のデータとすることができる。例えば、エアコン設定温度と最適室内温度との温度差を横軸とし、快適度スコアを縦軸とするグラフとして、環境快適度スコアデータ３４４を設けることができる。

快適度算出手段４８は、環境快適度の決定に際し、まず、上述した最適室内温度データを参照して、現在の外気温度に基づいて最適室内温度を決定する。次に、快適度算出手段４８は、ＡＣ電力算出手段４４から受信した現在のエアコン設定温度Ｔｃと、上記決定した最適室内温度とに基づき、最適室内温度と、Ｔｃ、Ｔｃ＋１℃、及びＴｃ−１℃との温度差をそれぞれ算出する。次に、快適度算出手段４８は、環境快適度スコアデータ３４４を参照し、上記算出した各温度差に対する環境快適度スコアＳ_ＥＮVを決定する。これにより、エアコン設定温度をＴｃ、Ｔｃ＋１℃、及びＴｃ−１℃としたときの環境快適度スコアＳ_ＥＮVが、それぞれ求められる。

（５）走行モード快適度
走行モード快適度は、スポーツモード、ノーマルモード、エコモードの３つの走行モードに対する快適度である。快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が格納する評価基準データ３４の中の走行快適度スコアデータ３４５を用いて、走行モード快適度を算出する。

図１４は、走行快適度スコアデータ３４５の一例を示す図である。この走行快適度スコアデータ３４５は表形式で表現されており、左の列に走行モードが示され、右の列に各走行モードに対する快適度スコアが示されている。各走行モードに対して運転者が感じる快適さの程度は、一般に、運転者の操作を車両動作に忠実に反映するスポーツモードにおいて最大となり、次に、ノーマルモード、エコモードの順に下がる傾向にある。このため、図１４に示す例では、スポーツモードに対して最大のスコア９が設定され、次にノーマルモード、エコモードの順に、小さな値が設定されている。

快適度算出手段４８は、情報記憶部１６が記憶する走行快適度スコアデータ３４５を参照して、各走行モードに対する走行モード快適度スコアＳ_ＭＯＤＥを決定する。

６．運行計画選定手段５０
運行計画選定手段５０（図３）は、快適度算出手段４８が求めた到着時ＳＯＣ快適度スコア、到着時刻快適度スコア、走行距離快適度スコア、環境快適度スコア、及び走行モード快適度スコアに基づき、式（７）により、総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を算出する。
Ｓ_{ＴＯＴＡＬ}＝ａ×Ｓ_ＳＯＣ＋ｂ×Ｓ_ＴＩＭＥ＋ｃ×Ｓ_ＬＥN
＋ｄ×Ｓ_ＥＮＶ＋ｅ×Ｓ_ＭＯＤＥ （７）

ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは、いずれのスコアを重視するかを表す重み付け係数であり、運転者の嗜好に基づいて予め決定されて、情報記憶部１６が格納するドライバデータ３６の中の重み付けデータ３６１として記憶されている。運行計画選定手段５０は、当該重み付けデータ３６１を参照し、式（７）に従って、総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を算出する。

上述したように、各快適度スコアは、３種類の探索経路（最速ルート、標準ルート、エコルート）と、３種類の走行モード（スポーツモード、ノーマルモード、エコモード）と、４種類のエアコン設定（エアコンＯＦＦ、現在の設定温度Ｔｃ、Ｔｃ＋１℃、Ｔｃ−１℃）について与えられるため、運行計画選定手段５０は、式（７）を用いて、３種類の探索経路について、３種類の走行モード別に、かつ、４種類のエアコン設定毎に、３６個の総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を算出する。

図１５は、総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}の算出結果の一例を示す図である。この例では、総合快適度スコアが表形式で示されており、最左列に探索経路の３つのルート種別（最速ルート、標準ルート、及びエコルート）が示されている。各ルートは、左から２番目の列に示すように、３つの走行モード（スポーツ、ノーマル、エコ）に分かれており、各走行モードに対して、各エアコン設定（ＯＦＦ、現在設定温度−１℃、現在設定温度、現在設定温度＋１℃）についての総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}が、左から３〜６列目に示されている。なお、エアコン設定がＯＦＦのときの環境快適度スコアＳ_ＥＮＶはゼロ（０）として総合Ｓ_{ＴＯＴＡＬ}快適度スコアを算出している。

運行計画選定手段５０は、算出した総合快適度スコアに基づいて、上位の（値の大きい）３つの総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を選定し、当該３つの総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}に対応する運行計画（探索経路と、走行モード及びエアコンの動作設定の組み合わせ）を特定する。ここで、選定する３つの総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}は、大きな値の順に上位３つの総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}とすることもできるし、３つのルート種別毎にそれぞれ最大の値を持つ総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}とすることもできる。図１５には、３つのルート種別毎にそれぞれ最大の値を持つ総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}が網掛けのボックスで示されている。

そして、運行計画選定手段５０は、選定した上位３つの総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}に対応する３つの運行計画を、表示部１２に表示する。
図１６は、選定した総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を与える運行計画の表示例を示す図である（なお、図１６は、図１５とは異なる場合の表示例を示している）。図１６に示す例では、現在のバッテリー残容量６００と、３つの運行計画を示す表６１０と、当該運行計画に対応する３つの探索経路の略図６４０が表示されている。表６１０には、最左列から右へ向かって順に、探索経路の種別、走行モード、エアコン設定、到着時ＳＯＣ、総走行距離、及び到着時刻が示されている。

運転者は、図１６の表示画面に対し、操作部１４を介して所望の運行計画を選択することができる。例えば、操作部１４が表示部１２の表示画面に設けられたタッチパネルで構成されている場合には、図１６の表６１０に示された所望の運行計画の行の一部に触れることにより、当該所望の運行計画を選択することができる。

７．設定変更手段５２
設定変更手段５２（図３）は、運転者が上述のような方法で運行計画を選択したことに応じて、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して、当該選択された運行計画の情報（すなわち、探索経路と、走行モード及びエアコンの動作設定についての情報）を車載のＥＣＵ（不図示）とナビゲーションシステム（不図示）に送信し、ＥＣＵに対し当該運行計画に基づく走行モードとエアコン動作の設定を指示すると共に、ナビゲーションシステムに対し運行計画に示された探索経路（指定経路）についての経路案内の開始を指示する。これにより、上記ナビゲーションシステムによる経路案内が開始され、運転者は、選択した運行計画に従うエアコン設定温度で空調された室内環境の中で、当該運行計画に示された走行経路を、当該運行計画に従った走行モードで、快適に運転することができる。

８．設定変更検知手段５４
運転者が表示部１２に表示された運行計画の一つを選択して運転を開始した後に、自車両の動作設定が当該運行計画に示された設定と異なる設定に変更された場合には、当該変更後の新たな状態に応じて、再び目的地までの走行についての運行計画の選択肢を運転者に提示することが望ましい。このような新たな状態は、例えば、運転者がエアコンの設定温度を変更したり、ＥＣＵに対しマニュアル操作により走行モードの変更を指示したり、予定経路を外れた道路に迷い込んだ場合に生じ得る。

設定変更検知手段５４は、指定経路からの逸脱やエアコン設定温度の変更又は走行モードの変更についての情報を、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介してナビゲーションシステム又はＥＣＵから取得する。そして、設定変更検知手段５４がそのような逸脱や変更を検知した場合には、処理部１０は、自車両の現在位置と現在の設定状態を起点として、再び、目的地までの経路探索と総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}の算出を行って、快適度の高い複数の運行計画を表示部１２に表示する。

なお、設定変更検知手段５４は、指定経路からの逸脱やエアコン設定温度の変更又は走行モードの変更を検知した際に、新たな運行計画を表示する代わりに、快適度が変化する旨やバッテリー残容量の枯渇についての危険性を、例えば表示部１２により報知するものとすることができる。

次に、経路探索装置１の動作手順を、図１７に示すフロー図にしたがって説明する。本処理は、運転者等のユーザが経路探索装置１の電源を投入することにより、処理部１０が備えるＣＰＵにより実行される。なお、経路探索装置１の電源投入後は、本処理と並行して、処理部１０により、無線通信部２０を介して上述のインターナビやＶＩＣＳ（登録商標）等のサーバから、各道路リンクの平均車速や道路規制等の道路交通情報が、所定の時間間隔で取得され、情報記憶部１６が格納する道路データ３０２の属性情報（平均車速等）が更新されるものとする。

処理を開始すると、まず、処理部１０は、ＧＰＳ受信部１８により測位情報を受信して現在地の緯度及び経度を特定し、情報記憶部１６が記憶する地図データ３０内の描画データ３０１を用いて、現在地周辺の地図を表示部１２に表示する（Ｓ１０１）。次に、処理部１０は、ユーザが操作部１４を用いて目的地を入力したことを検知すると（Ｓ１０２）、目的地の緯度及び経度を特定し、経路探索手段４０により現在地から目的地までの経路探索を行う（Ｓ１０３）。上述したとおり、この経路探索では、経路探索手段４０は、最速ルート、標準ルート、及びエコルートの３種類の経路を探索する。

処理部１０は、情報記憶部１６が記憶する地部データ３０内の道路データ３０２を参照し、探索した経路（探索経路）を構成する各道路リンクについての属性情報（距離、平均車速、平均勾配、道路種別等）を読み出す（Ｓ１０４）。また、処理部１０は、快適度スコアの算出に必要なデータを取得する（Ｓ１０５）。この必要データには、情報記憶部１６が格納する基礎データ３２、ドライバデータ３６、及び評価基準データ３４のほか、自車両の室内温度、外気温度、日射レベル、エアコン設定温度等が含まれる。

ここで、室内温度、外気温度、日射レベル、エアコン設定温度は、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介して、自車両に備えるＥＣＵ（不図示）から取得される。なお、上述したとおり、基礎データ３２、ドライバデータ３６、及び評価基準データ３４の全部または一部は、処理部１０が無線通信部２０を介して、車外に置かれたサーバに対し自車両の型式に関するデータを要求することにより、当該サーバから情報記憶部１６にダウンロードされるものとしてもよい。

次に、処理部１０は、上記取得した各道路リンクに関する属性情報と、基礎データ３２に基づいて、各探索経路を走行したときの総走行電力消費量を走行電力算出手段４２により算出すると共に（Ｓ１０６）、ＡＣ電力消費量をＡＣ電力算出手段４４により算出する（Ｓ１０７）。また、処理部１０は、上記算出した総走行電力消費量とＡＣ電力消費量に基づき、到着時ＳＯＣをＳＯＣ算出手段４６により算出する（Ｓ１０８）。

次に、処理部１０は、評価基準データ３４及び上記算出した到着時ＳＯＣ等に基づき、快適度算出手段４８により、５つの快適度スコアを算出する（Ｓ１０９）。この５つの快適度スコアには、到着時ＳＯＣ快適度スコア、到着時刻快適度スコア、走行距離快適度スコア、環境快適度スコア、及び走行モード快適度スコアが含まれる。なお、各快適度スコアの算出方法は、上述したとおりである。

処理部１０は、運行計画選定手段５０により、情報記憶部１６が記憶するドライバデータ３６内の重み付けデータ３６１から重み付け係数を取得して、当該重み付け係数と上記算出した５つの快適度スコアに基づき、式（７）により総合快適度スコアＳ_{ＴＯＴＡＬ}を算出する（Ｓ１１０）。また、処理部１０は、運行計画選定手段５０により、上位３つの総合快適度スコアを選定し、当該３つの総合快適度スコアを与える運行計画（推奨運行計画）を表示部１２に表示する（Ｓ１１１）。

次に、ユーザが表示部１２に表示された推奨運行計画の一つを操作部１４を介して選択したことに応じて、処理部１０は、設定変更手段５２により、当該選択された運行計画の情報を、有線通信Ｉ／Ｆ２２を介してＥＣＵとナビゲーションシステムへ送信する（Ｓ１１２）。当該情報を受信したＥＣＵは、走行モードやエアコンを、当該運行計画が示す動作設定に従って設定し、ナビゲーションシステムは、当該運行計画が示す経路（指定経路）に従って経路案内を開始する。

次に、処理部１０は、設定変更検知手段５４により、上記指定経路からの逸脱の発生や走行モード又はエアコンの設定変更を検知したか否かを判断する（Ｓ１１３）。そして、経路からの逸脱や設定変更を検知しないときは（Ｓ１１３、Ｎｏ）、ステップＳ１１３に戻って処理を繰り返す。一方、指定経路からの逸脱や設定変更を検知したときは（Ｓ１１３、Ｙｅｓ）、処理部１０は、ＧＰＳ受信部１８により測位情報を受信して現在地の緯度及び経度を特定した後（Ｓ１１４）、ステップＳ１０３に戻って処理を繰り返す。
なお、この処理は、ユーザが経路探索装置１の電源を断にしたときに終了する。

以上、説明したように、本実施形態では、現在地から目的地に至る経路と走行モード設定及びエアコン動作設定との複数の組み合わせの快適度を、目的地到着時のバッテリー残容量と、目的地到着までの走行距離と、所要時間と、走行モードと、エアコン設定温度とに基づいて定量化し、当該定量化された快適度（総合快適度スコア）に基づいて、快適度の高い上記組み合わせ（運行計画）を運転者に提示することができる。このため、運転者は、提示された快適度の高い運行計画の中から、自身の主観に基づいて最も快適な運行計画を容易に選択して、快適な運転を実現することができる。

なお、本実施形態の経路探索装置１は、特定のアプリケーション・プログラムを組み込んだスマートホン等により実現されるものであるが、これに限らず、経路探索装置１が備える上記機能の全部又は一部を車載のナビゲーション・システムに組み込んで、本経路探索装置１を車載ナビゲーション・システム又はその一部として実現することもできる。

また、本実施形態では、エアコンの温度設定に基づいて、電力消費量や環境快適度スコアを算出するものとしたが、これに限らず、車載のオーディオ装置やテレビなどのＡＶ機器を含む車載電気設備についての設定に基づいて、電力消費量の算出や環境快適度スコアの算出を行うこともできる。

さらに、本実施形態では、総合快適度スコアを算出する際の重み付け係数は、運転者の嗜好に基づいて予め決定されるものとしたが、これに限らず、処理部１０は、表示部１２に表示された推奨運行計画に対して一の運行計画を選択する際の運転者の選択の履歴を記憶し、当該選択の傾向に基づいて、上記重み付け係数を変更するものとしてもよい。例えば、最速ルートを頻繁に選択する場合には到着時間快適度スコアに対する重み付け係数を増加させ、運転者がスポーツモードを頻繁に選択する場合には走行モード快適度スコアに対する重み付け係数を増加させるものとすることができる。

１・・・経路探索装置、１０・・・処理部、１２・・・表示部、１４・・・操作部、１６・・・情報記憶部、１８・・・ＧＰＳ受信部、２０・・・無線通信部、２２・・・有線通信インタフェース

Claims (6)

1. 電気自動車のための走行経路を探索する経路探索装置であって、
   コンピュータを備えた処理装置を有し、
   前記処理装置は、
   前記処理装置が備える入力部を介して目的地の位置情報が入力されたことに応じて、前記処理装置が備える演算部により現在地から当該目的地までの一つ又は複数の経路を探索し、
   前記演算部により、前記探索した各経路を目的地まで走行するため前記電気自動車が備えるモータが消費する電力量を、当該モータに対する制御の条件がそれぞれ異なる複数の走行モード毎に算出し、
   前記演算部により、前記探索した各経路を走行する期間に前記電気自動車が備える電気設備が消費する電力量を、当該電気設備に対する複数の動作設定毎に算出し、
   前記演算部により、前記モータが消費する電力量と前記電気設備が消費する電力量とに基づいて、目的地到着時のバッテリーの残容量の予測値を算出し、
   前記演算部により、予め定められた、前記バッテリーの残容量の予測値毎の快適度スコアと、前記走行モード毎の快適度スコアと、前記電気設備の動作設定毎の快適度スコアに基づいて、前記探索した各経路についての、前記走行モード毎及び又は前記電気設備の動作設定毎の総合快適度スコアを算出し、
   前記演算部により、前記算出した総合快適度スコアの大きさに基づいて、前記経路と前記走行モード及び前記電気設備の動作設定との組み合わせから成る運行計画を複数選定して、
   前記演算部により、前記選定した複数の運行計画を表すデータを、前記処理装置が備える出力部を介して表示装置に出力するよう構成されている、
   経路探索装置。
2. 請求項１に記載された経路探索装置において、
   前記算出する総合快適度スコアには、前記電気設備の現在の設定状態を変更しない場合についての前記総合快適度スコアが含まれる、
   経路探索装置。
3. 請求項１又は２に記載された経路探索装置において、
   前記処理装置は、前記表示装置に出力した前記選定した複数の運行計画の一つが選択され前記入力部を介して入力されたことに応じて、当該選択され入力された運行計画に基づき、前記演算部により、前記出力部を介して直接に又は他の装置を介して間接に前記電気設備を設定すると共に、前記探索された経路に従った経路案内を行うよう構成されている、
   経路探索装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載された経路探索装置において、
   前記処理装置は、前記表示装置に出力した前記選定した複数の運行計画の一つに従って経路案内が開始された後に、前記演算部により、前記電気自動車が当該運行計画に従う経路から逸脱して走行を開始したこと、及び又は、前記電気設備が当該運行計画に従う動作設定と異なる設定に変更されたことを、前記入力部を介して直接に又は他の装置を介して間接に検知して、前記出力部を介して前記電気自動車の乗員に報知するよう構成されている、
   経路探索装置。
5. 電気自動車のための走行経路を探索する方法であって、
   コンピュータを備える処理装置の入力部を介して目的地の位置情報が入力されたことに応じて、前記処理装置が備える演算部により現在地から前記目的地までの一つ又は複数の経路を探索する工程と、
   前記演算部により、前記探索した各経路を目的地まで走行するため前記電気自動車が備えるモータが消費する電力量を、当該モータに対する制御の条件がそれぞれ異なる複数の走行モード毎に算出する工程と、
   前記演算部により、前記探索した各経路を走行する期間に前記電気自動車が備える電気設備が消費する電力量を、当該電気設備に対する複数の動作設定毎に算出する工程と、
   前記演算部により、前記モータが消費する電力量と前記電気設備が消費する電力量とに基づいて、目的地到着時のバッテリーの残容量の予測値を算出する工程と、
   前記演算部により、予め定められた、前記バッテリーの残容量の予測値毎の快適度スコアと、前記走行モード毎の快適度スコアと、前記電気設備の動作設定毎の快適度スコアに基づいて、前記探索した各経路についての、前記走行モード毎及び又は前記電気設備の動作設定毎の総合快適度スコアを算出する工程と、
   前記演算部により、前記算出した総合快適度スコアの大きさに基づいて、前記経路と前記走行モード及び前記電気設備の動作設定の組み合わせから成る運行計画を複数選定する工程と、
   前記演算部により、前記選定した複数の運行計画を前記処理装置が備える出力部を介して表示装置に出力する工程と、
   を有する方法。
6. コンピュータを備えた処理装置に、請求項５に記載された方法の各工程を実行させるプログラム。

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