JP4840077B2 - コスト算出装置、ナビゲーション装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、目的地までの経路探索に係る経路コストの算出に関する。

従来、現在位置から目的地までの最適な経路を探索し、経路案内を行うナビゲーション装置が知られている。この種のナビゲーション装置における経路探索には、一般にダイクストラ法、あるいはそれに準じたコスト計算が用いられる。具体的には、ノード間のリンクに対するリンク情報を用いて現在位置から各ノードに至るまでの経路コスト（経路に対する評価値）を計算し、目的地まので全てのコスト計算が終了した段階で、経路コストが最小となるリンクを接続して目的地までの経路を設定する（例えば、特許文献１参照）。このようなナビゲーション装置の経路探索機能を利用すれば、目的地までの走行距離や走行時間を短縮できる。
特開平１１−２８７７６６７号公報

ところで、近年、環境保全に対する社会の関心が高まっている。その一端として、低燃費車、ハイブリッドカー、燃料電池車、電気自動車等の二酸化炭素等の排出を抑えた環境配慮型の車両が普及しつつある。このような情勢を鑑み、車両に搭載されるナビゲーション装置においては、目的地までの走行距離や走行時間を短縮するため経路探索を行うだけでなく、動力資源（ガソリン、軽油、エタノール、ＬＰＧ、天然ガス、水素等の各種燃料や電力等の車両の走行に必要なエネルギ源の総称）の消費量を極力抑えて目的地まで到達できるような経路を探索するものが求められる。そこで、ナビゲーション装置において動力資源の消費量を考慮した経路探索を行うには、上述の経路コストとして、動力資源の消費量に対する評価値である動力資源コストを算出し、これを用いてコスト計算を行う必要がある。

しかしながら、動力資源コスト算出の基準となる車両の動力資源消費率（いわゆる燃費）は、定地燃費や１０・１５モード燃費等で表される値で常に一定ではなく、同じ性能の車両であっても運転者の運転特性や、道路の勾配やカーブ等の道路の性状、交通状況によって大きく変動する。したがって、適切な動力資源コストを算出するためには、運転者の運転特性を適切に評価し、更に道路性状や交通状況を加味する必要がある。

本発明は、このような課題を達成するためになされており、運転者の運転特性等を反映した動力資源コストを算出するための技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のコスト算出装置は、車両が評価範囲であるリンクの始点から終点まで走行した間に取得した運転情報に基づき、評価範囲でありリンク単位で車両の動力資源の消費に影響する運転者の運転特性を特定し、この特定した運転特性を用いて評価範囲であるリンクに対する動力資源の消費量の評価値である動力資源コストを算出し、これを当該リンクに関連付けて記憶することを特徴とする。

このように構成されたコスト算出装置によれば、車両の走行中に取得した運転情報に基づいて特定したユーザ（＝運転者）の運転特性を反映して動力資源コストが算出される。これにより、ナビゲーション装置において、ユーザの運転特性が反映された適切な動力資源コストを用いて上述のようなコスト計算に基づく経路探索を行うことで、動力資源の消費量を低減できる。

なお、運転特性を特定するために取得する運転情報は、例えば請求項２に示すように、アクセルの操作量、車載機器の消費電力量、ステアリングの操作量、ブレーキの操作量、又はアイドリング時の動力資源消費量の少なくとも何れかであるとよい。これらの物理量は、何れも動力資源消費率の変化の直接的な要因であり、かつユーザの運転の特徴をよく表すものでもある。よって、これらの物理量を運転情報として取得し、これに基づいて運転特性を特定することで、動力資源の消費量に係るユーザの運転特性を適切に評価することができる。そして、上述の運転情報に基づいて特定した運転特性を用いることで、動力資源の消費量に係るユーザの運転特性をより適切に反映した動力資源コストを算出できる。

ところで、動力資源消費率（いわゆる燃費）は、運転の特徴だけでなく、道路の勾配によっても変動する。つまり、上り勾配の道路であれば動力資源消費率は悪化し、下り勾配の道路であれば動力資源消費率は向上する。そこで、請求項３に示すように、道路の勾配に関する情報を加味して動力資源コストを算出するとよい。具体的には、動力資源コスト算出の対象となるリンクが上り勾配の道路であれば動力資源コストを高めに補正し、下り勾配の道路であれば動力資源コストを低めに補正することが考えられる。このようにすることで、ユーザの運転特性に加え、更に道路の勾配を加味したより正確な動力資源コストを算出できる。

また、動力資源消費率は、道路の込み具合等といった交通状況によっても変動する。例えば、渋滞中の道路を走行する場合、経済速度で走行した場合と比較して動力資源消費率は著しく悪化する。そこで、請求項４に示すように、道路の交通状況に関する交通情報を取得し、この取得した交通情報を加味して動力資源コストを算出するとよい。具体的には、無線通信等によって外部から交通渋滞に関する情報を取得した場合、その渋滞中の道路に対応するリンクに対する動力資源コストを高めに補正することが考えられる。このようにすることで、ユーザの運転特性に加え、更に交通状況を加味したより正確な動力資源コストを算出できる。

ところで、実際に走行することによって得られる運転特性によって動力資源コストを算出する場合、同一のリンクに対する過去からの複数の算出結果を統計的にコスト計算に用いることで、ユーザの運転特性をより正確に経路探索に反映できると考えられる。しかながら、ユーザの運転の特徴は時と共に次第に変化することも考えられる。この場合、算出した時期があまりに古い動力資源コストの値は、現在のユーザの特性に適合しない可能性も考えられる。

そこで、請求項５に示すように、動力資源コストを当該各リンクごとに現在から過去における所定期間内で累積的に記録し、その所定期間より算出時期が古い動力資源コストの記録は破棄するように構成するとよい。このようにすることで、比較的新しい動力資源コストを統計的にコスト計算に用いることで、ユーザの最近の運転特性を反映した経路探索を実行できる。

また、上述の所定期間内であっても、動力資源コストの算出結果の傾向が過去と現在とで大きく異なる場合、ユーザの運転特性が変化していると推察できる。このような場合、ユーザの運転特性が変化する以前の動力資源コストの算出結果を統計に加えてコスト計算を行うのは好ましくない。そこで、請求項６に示すように、記憶手段に各リンクごとに累積的に記録されている動力資源コストの所定期間内における時間的傾向が所定値を超えて変化している場合、その傾向の変化より前の動力資源コストの記録を破棄するように構成するとよい。このようにすることで、ユーザの運転特性の時間的変化にも対応した経路探索を実行できる。

ところで、上述したコスト算出装置は、請求項７に示すように、ナビゲーション装置の一部として構成することが考えられる。このようなナビゲーション装置によれば、ユーザの運転特性を考慮して算出した動力資源コストを用いた経路探索を行い、この探索した経路に基づく走行案内を行うことで、目的地へ至るまでの動力資源の消費量を低減できる。

なお、経路探索によって算出した経路のコスト計算を行う際、当該経路を構成する道路を一度も走行したことがない等の理由で、当該経路を構成するリンクに対応する動力資源コストが記憶されていない場合、請求項８に示すように、このリンクの道路種別と同一の道路種別である他のリンクリンクに対応する動力資源コストから当該リンクに対応する動力資源コストを推定するとよい。

異なる道路同士であっても、一般道路、高速道路、山岳道路等といった道路種別が同じであれば、ユーザの運転特性はある程度類似するものと考えられる。そこで、経路を構成するリンクと同一の道路種別である他のリンクに対応する動力資源コストから動力資源コストを推定することで、実際に走行していない道路であっても妥当な動力資源コストの値を得ることができる。なお、動力資源コストを推定するには、例えば、同一の道路種別に対応する複数の動力資源コストの単位距離あたりの平均値を算出し、これに当該リンクの距離を掛けた値を動力資源コストの推定値とすることが考えられる。

以上で説明したようなコスト算出装置における運転特性特定手段、コスト算出手段及びコスト記録手段をコンピュータシステムで実現するには、請求項９に記載のようにコンピュータシステム上で稼働するプログラムとして備えればよい。このようなプログラムは、例えば磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコンピュータにて読取可能な記憶媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードすることにより、上述の各手段としての機能を実現できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［車載用ナビゲーション装置１の構成の説明］
図１は、本発明の一実施形態である車載用ナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車載用ナビゲーション装置１は、車両の現在位置を検出する位置検出器２１と、利用者から各種指示を入力するための操作スイッチ群２２と、各種情報を記憶するための外部メモリ２３と、ＶＩＣＳ受信機２４と、地図データや各種の情報を記録した外部記録媒体から地図データ等を入力する地図データ入力器２５と、地図表示画面等の各種表示を行うための表示装置２６と、各種のガイド音声等を出力するための音声出力装置２７と、アクセルセンサ２８と、ブレーキセンサ２９と、ステアリングセンサ３０と、消費電力通知部３１と、燃料噴射量通知部３２と、上述の各部を統括制御する制御部３３とを備えている。

位置検出器２１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナを介して受信し、車両の位置等を検出するＧＰＳ受信機２１ａと、車両に加えられる回転運動の角速度に応じた検出信号を出力するジャイロスコープ２１ｂと、車両の速度に応じた検出信号を出力する車速センサ２１ｃとを備えている。そして、これら各センサ等２１ａ〜２１ｃは、各々が性質の異なる誤差を有しているため、互いに補完しながら使用するように構成されている。

操作スイッチ群２２は、表示装置２６と一体に構成され表示画面上に設置されるタッチパネル及び表示装置２６の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等が用いられる。
ＶＩＣＳ受信機２４は、道路近傍に配置されたＶＩＣＳ（登録商標、Vehicle Information and Communication System：道路交通情報システム）サービス用の固定局から提供される情報を受信するためのものである。このＶＩＣＳ受信機２４を介して受信した情報は、制御部３３にて処理される。

地図データ入力器２５は、制御部３３からの制御に基づいて、不揮発性の記憶媒体からデータを読み出し、これを制御部３３へ入力する。この不揮発性の記憶媒体が記憶しているデータは、上述の位置検出精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データや、地図データ、経路案内用のデータ、車載用ナビゲーション装置１の作動のためのプログラム等である。これらのデータの記憶媒体としては、ハードディスクや、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記憶媒体を用いることができる。

地図データには、ノードデータ、リンクデータ、コストデータ、道路データ、マークデータ、交差点データ、施設データ等の各種データが含まれている。ノードデータは、ノードの識別番号であるノードＩＤと、ノードの座標、ノードに接続される全リンクのリンクＩＤ、ノード種別（交差点、合流地点等の種別）、ノードを表す画像の識別番号である画像ＩＤなどのノードの特性情報とからなるデータである。リンクデータは、リンクの識別番号であるリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点に接続する各ノードのノードＩＤ、高速道路、有料道路、一般道路、市街地／郊外道路、山間部道路等の道路種別、道路幅員、車線数、リンク走行時間、法定制限速度、道路の勾配、その道路を走行するのに掛かる距離や時間に関する経路コスト等の各データから構成されている。

外部メモリ２３は、不揮発メモリで構成され、各リンクにおける燃料の消費量に対する評価値である燃料コスト（特許請求の範囲における動力資源コストに相当）をリンクごとに関連付けて記憶している。

表示装置２６は、液晶ディスプレイ等の表示面を有するカラー表示装置である。表示装置２６は、制御部３３からの映像信号の入力に応じて各種画像を表示面に表示可能である。例えば、車両が走行中においては、ナビゲーション画面として位置検出器２１にて検出した車両の現在位置と地図データ入力器２５より入力された地図データとから特定した現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種ランドマークのシンボル等の付加データとが重ねて表示される。また、施設のガイド等の種々の情報も表示できる。

音声出力装置２７は、各種情報を音声にてユーザに報知できるように構成されている。これによって、表示装置２６による表示と音声出力装置２７からの音声出力との両方でユーザに対してルート案内等の各種案内をすることができる。

アクセルセンサ２８は、運転者がアクセルを操作したときの操作量（アクセル開度）を測定し、その操作量に応じた検出信号を制御部３３へ出力する。ブレーキセンサ２９は、運転者がブレーキを操作したときのトルク値を測定し、その測定量に応じた検出信号を制御部３３へ出力する。これに対して制御部３３は、入力されたトルク値により急ブレーキか否かを判断する。ステアリングセンサ３０は、運転者がステアリングを操作したときの操舵角を測定し、その操舵角に応じた検出信号を制御部３３へ出力する。これに対して制御部３３は、入力されたステアリングの操舵角により急ハンドルか否かを判断する。

消費電力通知部３１は、エアコンやオーディオといった車内の快適性に関する特定の車載機器による消費電力を測定し、その測定値に応じた検出信号を制御部３３へ出力する。燃料噴射量通知部３２は、燃料噴射装置からエンジンに噴射された燃料の量を測定し、その測定値を制御部３３へ出力する。

なお、本実施形態の車載用ナビゲーション装置１は、ガソリンや軽油を燃料とする車両に搭載されるものを想定しており、動力資源としての燃料の消費量を入力する手段として、上述の燃料噴射量通知部３２を備えている。一方、車載用ナビゲーション装置１がＬＰＧや天然ガス、水素ガス等を燃料とする車両に搭載されるのであれば、燃料噴射量通知部３２の代わりに燃料ガスの消費量を測定し、これを制御部３３へ出力する手段を備えればよい。また、車載用ナビゲーション装置１が電源とモータとを動力源とする車両に搭載されるのであれば、燃料噴射量通知部３２の代わりにモータによる消費電力を測定し、これを制御部３３へ出力する手段を備えればよい。

制御部３３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン等からなる周知のコンピュータを中心に構成されており、上述した各部構成を統括制御する。この制御部３３は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、各種処理を実行する。

例えば、ナビゲーション関係の処理としては、地図表示処理や経路探索処理、経路案内処理等が挙げられる。地図表示処理は、位置検出器２１からの各検出信号に基づいて座標及び進行方向の組として車両の現在位置を算出し、地図データ入力器２５を介して読み込んだ現在位置付近の地図等を表示装置２６に表示する処理である。また、経路探索処理は、地図データ入力器２５にセットされた記憶媒体に格納された地図データと、操作スイッチ群２２の操作に従って設定された目的地とに基づいて、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に算出する。このように自動的に最適な経路を設定する手法として、ダイクストラ法によるコスト計算等の手法が知られている。

経路案内処理は、経路探索処理によって求めた経路に沿った走行案内を行う処理である。この経路案内処理では、経路探索の結果と地図データとして格納されている道路の形状データや交差点の位置情報等から、走行案内（右左折の指示等のいわゆるナビゲーション）を行うポイントや走行案内の内容を決定する。そして、その決定に基づき、現在位置の地図や高速道路の略図、交差点付近では交差点周辺の拡大図等を描画して表示装置２６に表示する。また、走行案内には、音声出力装置２７によるガイド音声の出力も併用する。

さらに、制御部３３は、車両の走行に伴いユーザの運転特性を評価し、この評価に基づいてリンクごとにおける燃料の消費量に対する評価値である燃料コストを算出する「燃料コスト算出処理」を実行する。そして、制御部３３は、上述の経路探索処理において、従来のような距離や時間に関するコストの替わりに、この燃料コストをコスト計算に用いて目的地までの走行した際の燃料消費量が最小となるような経路を探索する（「燃費コストによる経路探索処理」）。これらの「燃料コスト算出処理」及び「燃料コストによる経路探索処理」の詳細な説明については後述する。

以上、実施形態の車載用ナビゲーション装置１の概略構成について説明したが、本実施形態における各構成と特許請求の範囲に記載した構成との対応は次のとおりである。本実施形態における車載用ナビゲーション装置１の位置検出器２１が、特許請求の範囲における現在位置特定手段に相当する。また、外部メモリ２３が記憶手段に相当する。また、ＶＩＣＳ受信機２４が交通状況取得手段に相当する。また、地図データ入力器２５が地図データ取得手段に相当する。また、アクセルセンサ２８、ブレーキセンサ２９、ステアリングセンサ３０、消費電力通知部３１及び燃料噴射量通知部３２が、運転情報取得手段に相当する。また、制御部３３が、運転特性特定手段、コスト算出手段及びコスト記憶手段に相当する。

以下、実施形態の車載用ナビゲーション装置１の制御部３３が実行する上記「燃料コスト算出処理」及び「燃料コストによる経路探索処理」について、図２、図４のフローチャート及び図３、図５の説明図に基づいて説明する。

［燃料コスト算出処理の説明］
図２は、車載用ナビゲーション装置１の制御部３３が実行する「燃料コスト算出処理」の手順を示すフローチャートである。この処理は、車両がリンクの始点から終点まで走行した間に収集した運転情報に基づき、当該リンクにおける運転特性を特定し、この運転特性から当該リンクに対する燃料コストを算出する処理であり、車両が各リンクを走行するごとに実行される。すなわち、本実施形態では、特許請求の範囲における「評価区間」として、リンク単位でユーザの運転特性を特定し、そのリンクに対する燃料コストを算出する。

制御部３３は、「燃料コスト算出処理」を開始すると、まず、車両が評価対象のリンク（以下、評価リンクと称する）の始点を通過した時点からこの評価リンクの終点を通過する間における、アクセルセンサ２８、ブレーキセンサ２９、ステアリングセンサ３０、消費電力通知部３１、燃料噴射量通知部３２、車速センサ２１ｃ等の各センサからの検知信号に基づいて運転情報を収集する（ステップ１００。以下、ステップを単に記号Ｓで表記する）。つぎに、車両が評価リンクを通過後、各センサから収集した運転情報に基づき、評価リンクにおけるユーザの運転特定を特定する（Ｓ１１０）。

ここで、運転特性を特定するための具体的な方法について説明する。運転特性を特定するには、まず、各センサからの運転情報に基づき、燃費の良否に影響する要因別に「走行重視指数」、「室内快適指数」、「安全運転指数」、「経済運転指数」、「ＳＴＯＰ＆ＧＯ指数」の各評価指数を算出する（運転情報の分析）。各評価項目の内容は、以下のとおりである。
走行重視指数：閾値以上のアクセル開度のときの燃料消費量の度合
室内快適指数：車載機器による消費電力量に相当する燃料消費量の度合
安全運転指数：閾値以上の急ブレーキ、急ハンドルの頻度に基づく安全性の度合
ＳＴＯＰ＆ＧＯ指数：アイドリング（車速＝０）時の燃料消費量の度合
経済運転指数：評価リンクを走行したときの実燃費と評価リンクの標準燃費との比率に基づく経済性の度合
ここで、実燃費及び標準燃費は、以下のようにして求める。
実燃費＝評価リンク走行時の燃料消費量／評価リンクの距離（又は実際の走行距離）
標準燃費＝評価リンクの道路種別に応じた基準燃費×評価リンクの勾配に応じた係数
なお、道路種別に応じた基準燃費は、メーカによる試験等で実測した値や、定地燃費や１０・１５モード燃費等のスペックデータを道路種別に応じて補正した値等を予め登録しておけばよい。

以上のような運転情報の分析により算出した評価指数を模式的に表したグラフの一例を、図３に示す。
つぎに、上述の運転情報の分析で算出した各評価指数に対して、重み付け評価を行うことより運転特性係数を算出する（運転特性の特定）。具体的には、上述の各評価指数ごとにその項目が燃費に影響する度合に応じた重みを付けて、その合計点を算出する。評価指数の合計点は、例えば下記の式（ａ）によって算出される。

合計点＝走行重視指数×ａ＋室内快適指数×ｂ＋安全運転指数×ｃ＋経済運転指数×ｄ＋ＳＴＯＰ＆ＧＯ指数×ｅ…（ａ）
ここで、ａ〜ｅは、各項目に対応する重み付け係数であり、例えば、燃費の悪化の要因となる項目（走行重視指数、室内快適指数等）に対しては正数が、燃費の向上の要因となる項目（安全運転指数、経済運転指数等）に対しては負数が割り当てられている。また重み付け係数は、燃費に影響する度合が大きい項目に対して、より大きい数値を割り当てられ、燃費に影響する度合が小さい項目に対して、より小さい数値を割り当てられている。

そして、評価指数の合計点の数値域ごとに予め設定されている運転特性係数の一覧から、算出した評価指数の合計点に対応する運転特性係数の値を取得する。この運転特性係数は、燃費コストを算出する際にユーザの運転特性を反映させるために基準燃費に対して乗ずる係数である。

なお、運転特性の特定は、上述のような各評価係数に対する重み付け評価によって運転特性係数を算出する方法以外に、次のような方法によって行ってもよい。例えば、各評価指数同士の数的関係に基づいて、あるいは評価指数のグラフ（図３参照）の形状的特徴に基づいて、例えば「走行重視型」、「ＳＴＯＰ＆ＧＯ型」、「走行重視＆室内快適型」、「安全運転型＆経済運転型」等といったタイプ別にユーザの運転の特徴を分類し、これらのタイプごとに予め設定されている運転特性係数を取得してもよい。

図２のフローチャートの説明に戻る。Ｓ１１０の運転特性の特定において算出した運転特性係数に基づき、評価リンクに対する燃料コスト（１）を算出する（Ｓ１２０）。燃料コスト（１）は、例えば次の式（ｂ）によって算出する。

燃料コスト（１）＝評価リンクの道路種別に応じた基準燃費×運転特性係数×評価リンクの距離…（ｂ）
つづいて、Ｓ１２０で算出した燃費コスト（１）を評価リンクの道路の勾配データに基づいて補正し、燃料コスト（２）を算出する（Ｓ１３０）。燃料コスト（２）は、例えば次の式（ｃ）によって算出する。

燃料コスト（２）＝燃料コスト（１）×評価リンクの勾配係数…（ｃ）
ここでは、評価リンクが上り勾配であれば、燃料コストを高めに補正し（勾配係数＞１）、下り勾配であれば燃料コストを低めに補正する（勾配係数＜１）。また、勾配係数の値は、勾配の平均斜度に応じた大きさとする。

そして、Ｓ１３０で算出した燃料コスト（２）を、評価リンクに関連付けて外部メモリ２３に記憶し（Ｓ１４０）、「燃料コスト算出処理」を終了する。
［燃料コストによる経路探索処理の説明］
図４は、車載用ナビゲーション装置１の制御部３３が実行する「燃料コストによる経路探索算出処理」の手順を示すフローチャートである。この処理は、ユーザが操作スイッチ群２２を介して燃料コストによる経路探索を実行するための指示を入力することで開始される。

制御部３３は、「燃料コストによる経路計算処理」を開始すると、まず位置検出器２１からの検出信号に基づいて現在位置を算出する（Ｓ２００）。つぎに、目的地情報の入力を促す旨のメッセージを、表示装置２６に表示させると共に音声出力装置２７に音声として出力させ、ユーザが操作スイッチ群２２を操作して入力した目的地情報を受け付ける（Ｓ２１０）。なお、目的地情報としては、例えば地名や、施設名、住所、緯度・経度等が考えられる。また、目的地情報を受け付けるにあたり、必要に応じて地図データ入力器２５から地図データを取得し、その地図データを用いてユーザによる目的地情報の入力を支援する。

つづいて、地図データ入力器２５から現在位置から目的地までの経路の探索に必要なノードデータやリンクデータ等の地図データを取得すると共に、取得したリンクデータに対応する燃料コストを外部メモリ２３から取得する（Ｓ２２０）。

つぎに、ＶＩＣＳ受信機２４を介して現在位置周辺の道路における交通情報を取得する（Ｓ２３０）。ＶＩＣＳによって提供される交通情報には、例えば渋滞情報、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報等がある。そして、ＶＩＣＳ受信機２４を介して受信した交通情報に基づき、Ｓ２２０で取得した燃料コストを道路の交通状況に応じて補正する（Ｓ２４０）。具体的には、渋滞や混雑している道路については、その渋滞や混雑の程度や長さに応じて燃料コストを大きく補正する。また、速度規制が行われている道路については、規制速度に応じて燃料コストを補正する。

つづいて、経路算出を行い（Ｓ２５０）、「燃料コストによる経路探索処理」を終了する。経路算出の方法はダイクストラ法等を用い、Ｓ２２０で取得した地図データ、燃料コスト（Ｓ２４０で補正したものを含む）に基づき、現在位置（出発地）から目的地までの経路を算出し、コスト計算による燃料コストの合計が最小となる経路を探索する。

ここで、燃料コストを用いた経路探索の具体例を図５に基づいて説明する。図５（ａ），（ｂ）に示す地図には、現在位置（出発地）のノードＳと、目的地のノードＧとの間に中継地のノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが存在している。ノード間（一方のノードから他方のノードまでの間）を通行可能なノード間にはリンクが設定されており、各リンクには、燃料コストが設定されている。この燃料コストは、上述の「燃料コスト算出処置」（図２参照）で算出されたものであり、外部メモリ２３に格納されている。具体的には、リンクＳＡ（ノードＳからノードＡへ通行可能なリンクを示す。他のリンクについても同様）は燃料コスト１４、リンクＳＢは燃料コスト３２、リンクＡＢは燃料コスト１５、リンクＡＣは燃料コスト１６、リンクＢＤは燃料コスト３０、リンクＣＤは燃料コスト２４、リンクＣＥは燃料コスト３２、リンクＣＧは燃料コスト８０、リンクＤＥは燃料コスト２０、リンクＤＦは燃料コスト２４、リンクＥＦは燃料コスト２０、リンクＥＧは燃料コスト３２、リンクＦＧは燃料コスト１０である。

図５（ａ）に示すように、各リンクの道路において、渋滞等の燃費に影響する交通状況が発生していない場合、ダイクストラ法を用いて経路を算出すると、燃費コストが最小となる経路として、ノードＳ→ノードＡ→ノードＣ→ノードＤ→ノードＦ→ノードＧという経路が得られる。なお、この経路の燃費コストの合計は８８である。

一方、図５（ｂ）に示すように、リンクＡＣの道路で渋滞が発生している場合、その渋滞の程度や長さ等の情報に基づき、リンクＡＣの燃料コストが１６から４０へ補正される。その結果、ダイクストラ法を用いて経路を算出すると、燃費コストが最小となる経路として、ノードＳ→ノードＡ→ノードＢ→ノードＤ→ノードＦ→ノードＧという経路が得られる。なお、この経路の燃費コストの合計は９３である。

［その他の工夫］
以下、本実施形態の車載用ナビゲーション装置１に適用できる種々の工夫について説明する。

上述の「燃料コスト算出処置」（図２参照）では、リンクの始点から終点にかけて車両の運転情報を収集し、以って当該リンクの燃料コストを算出しているが、リンクの途中から車両が走行を開始した場合、リンクの途中から運転情報の収集を開始し、当該リンクにおける実際の走行距離と、当該リンク全体の距離との比率に応じて当該リンク全体の燃料コストを算出することもできる。

また、「燃料コスト算出処理」（図２参照）において、算出した燃料コストを外部メモリ２３に記憶する際、過去に算出された当該評価リンクに対応する燃料コストが既に外部メモリ２３に記憶されている場合、先に記録されている燃料コストのデータを、最新のデータに置き換えて記憶することが考えられる。この場合、常に最新の燃料コストの算出結果をコスト計算に利用できる。

あるいは、過去からの複数の燃料コストの算出結果を当該リンクごとに、例えば過去１年間や数ヶ月といった所定の保持期間内で累積的に記録してもよい。そして、燃料コストの保持期間より算出時期が古い燃料コストの記録については破棄する。この場合、経路探索に伴うコスト計算の際には、例えば同一リンクに対する複数の燃料コストの算出結果の平均値を当該リンクの燃料コストとして用いることが考えられる。このようにすることで、比較的新しい燃料コスト算出結果を統計的にコスト計算に用いることで、ユーザの最近の運転特性を反映した経路探索を実行できる。

また、外部メモリ２３における燃料コストの保持期間内で、同一リンクに対する燃料コストの時間的傾向が所定値を超えて変化している場合、その傾向の変化より前の燃料コストの記録を破棄するような構成であってもよい。このようにすることで、ユーザの運転特性の時間的変化にも対応した経路探索を実行できる。

ところで、経路のコスト計算を行う際、当該経路を構成する道路を一度も走行したことがない等の理由で、当該経路を構成するリンクに対応する燃料コストが外部メモリ２３に登録されていな場合が考えられる。そのような場合、このリンクの道路種別と同一の道路種別である他のリンクに対応する燃料コストから当該リンクに対応する燃料コストを推定することができる。つまり、異なる道路同士であっても、一般道路、高速道路、山岳道路等といった道路種別が同じであれば、ユーザの運転特性はある程度類似するものと考えられる。そこで、経路を構成するリンクと同一の道路種別である他のリンクに対応する燃料コストから当該リンクの燃料コストを推定することで、実際に走行していない道路であっても妥当な燃料コストの値を得ることができる。なお、他のリンクの燃料コストから当該リンクの燃料コストを推定するには、例えば、同一の道路種別に対応する複数の燃料コストを外部メモリ２３から収集し、これらの単位距離あたりの平均値を算出して、この平均値に当該リンクの距離を掛けた値を燃料コストの推定値とすればよい。

［効果］
実施形態の車載用ナビゲーション装置１によれば、以下のような効果を奏する。
車載用ナビゲーション装置１によれば、車両の走行中に取得した運転情報に基づいて特定したユーザの運転特性、リンクデータに基づく道路の勾配及びＶＩＣＳ情報による渋滞等の交通状況を反映した適切な燃料コストを用いて経路探索を行うことができる。これにより、目的地まで走行した際の燃料の消費量を低減できる。

［別実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り様々な態様にて実施することが可能である。

（１）上記実施形態の車載用ナビゲーション装置１は、ガソリンや軽油を燃料とする車両に搭載されるものを想定しているが、本発明は、これに限らずＬＰＧや天然ガス、水素ガス、電力等様々な動力資源により走行する車両に搭載されるナビゲーション装置に適用可能である。その場合、燃料噴射量通知部３２の代わりに、車両に用いられる動力資源に適した測定手段を備えるようにすればよい。

（２）上記実施形態の車載用ナビゲーション装置１は、ユーザの運転特性に加え、道路の勾配及び交通状況を考慮した燃料コストを経路探索に用いる構成となっている。これに対し、ユーザの運転特性のみを考慮した燃料コストにより経路探索を行うような構成であってもよい。この場合、例えば上述の「燃料コスト算出処理」（図２参照）におけるＳ１３０の処理や、「燃料コストによる経路探索処理」（図４参照）におけるＳ２３０，Ｓ２４０の処理は省かれる。あるいは、ユーザの運転特性に加え、道路の勾配又は交通状況の何れかを考慮した燃料コストを経路探索に用いるような構成であってもよい。

（３）さらに、運転特性の特定は行わずに、道路の勾配及び交通状況のみを考慮して燃料コストを算出するような構成であってもよい。この場合、例えば上述の「燃料コスト算出処理」（図２参照）におけるＳ１００〜Ｓ１２０の処理が省かれ、Ｓ１３０において評価リンクの道路種別に応じた基準燃費と勾配の情報とから評価リンクの燃料コストを算出する。

本発明の一実施形態である車載用ナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。 車載用ナビゲーション装置１の制御部３３が実行する「燃料コスト算出処理」の手順を示すフローチャートである。 運転情報の分析により運転特性を特定する手法の具体的な内容を模式的に示す説明図である。 車載用ナビゲーション装置１の制御部３３が実行する「燃料コストによる経路探索処理」の手順を示すフローチャートである。 燃料コストを用いた経路探索の具体例を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１…車載用ナビゲーション装置、２１…位置検出器、２２…操作スイッチ群、２３…外部メモリ、２４…ＶＩＣＳ受信機、２５…地図データ入力器、２６…表示装置、２７…音声出力装置、２８…アクセルセンサ、２９…ブレーキセンサ、３０…ステアリングセンサ、３１…消費電力通知部、３２…燃料噴射量通知部、３３…制御部。

Claims (9)

1. ノードに関する情報と、そのノード間を接続するリンクに関する情報とを含む地図データを取得する地図データ取得手段と、
   車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
   車両の運転状況に関する運転情報を取得する運転情報取得手段と、
   前記地図データ取得手段が取得した地図データ、前記現在位置取得手段が特定した車両の現在位置、及び、車両が地図上の所定の評価範囲である前記リンクの始点から終点まで走行した間に前記運転情報取得手段が取得した運転情報に基づき、前記評価範囲であるリンク単位で車両の動力資源の消費に影響する運転者の運転特性を特定する運転特性特定手段と、
   前記地図データ取得手段が取得した地図データと、前記運転特性特定手段が特定した運転特性と、所定の基準動力資源消費効率とに基づき、前記評価範囲であるリンクに対する動力資源コストを算出するコスト算出手段と、
   情報を記憶するための記憶手段と、
   前記コスト算出手段が算出した動力資源コストを当該リンクに関連付けて前記記憶手段に記録するコスト記録手段とを備えること
   を特徴とするコスト算出装置。
2. 請求項１に記載のコスト算出装置において、
   前記運転情報取得手段は、前記運転情報としてアクセルの操作量、車載機器の消費電力量、ステアリングの操作量、ブレーキの操作量、又はアイドリング時の動力資源消費量の少なくとも何れかに関する情報を取得すること
   を特徴とするコスト算出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のコスト算出装置において、
   前記地図データには、道路の勾配に関する道路情報が含まれており、
   前記コスト算出手段は、更に前記勾配に関する情報を加味して前記動力資源コストを算出すること
   を特徴とするコスト算出装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のコスト算出装置において、
   道路の交通状況に関する交通情報を取得する交通状況取得手段を更に備え、
   前記コスト算出手段は、更に前記交通状況取得手段が取得した交通情報を加味して前記動力資源コストを算出すること
   を特徴とするコスト算出装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のコスト算出装置において、
   前記コスト記録手段は、前記動力資源コストを当該各リンクごとに現在から過去における所定期間内で累積的に記録し、前記所定期間より算出時期が古い前記動力資源コストの記録は破棄すること
   を特徴とするコスト算出装置。
6. 請求項５に記載のコスト算出装置において、
   前記コスト記録手段は、前記記憶手段に前記各リンクごとに累積的に記録されている動力資源コストの前記所定期間内における時間的傾向が所定値を超えて変化している場合、その傾向の変化より前の前記動力資源コストの記録を破棄すること
   を特徴とするコスト算出装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載のコスト算出装置を備え、
   前記地図データ取得手段が取得した地図データと、前記記憶手段に記憶されている動力資源コストとに基づき、指定された出発地点のノードから指定された目的地点のノードまでのリンク列である経路と、その経路を構成する各ノード又はリンクに対応する前記動力資源コストの合計とを算出して、この動力資源コストの合計が最小となる経路を探索し、この探索した経路に対する案内を行うこと
   を特徴とするナビゲーション装置。
8. 請求項７に記載のナビゲーション装置において、
   算出した前記経路を構成するリンクに対応する前記動力資源コストが前記記憶手段に記憶されていない場合、当該リンクの道路種別と同一の道路種別である他のリンクに対応する前記動力資源コストから当該リンクに対応する動力資源コストを推定し、当該経路における前記動力資源コストの合計を算出すること
   を特徴とするナビゲーション装置。
9. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載のコスト算出装置に用いられるコンピュータを制御するためのプログラムであって、当該コンピュータを前記運転特性特定手段、前記コスト算出手段、前記コスト記録手段として機能させるためのプログラム。

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