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专利名称：路径计划装置和路径计划系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电动汽车从出发地到目的地沿着计算的路径行驶中，监视能否到达周边的充电站的路径计划装置和路径计划系统。
背景技术：
一般来说，电动汽车的续航距离与具有内燃机的汽车相比较短。此外，电动汽车的充电需要专用的充电站。因此，为了行驶到目的地，需要频繁地经过充电站。作为电动汽车的车载终端装置，已知专利文献1的记载。该车载终端装置在电动汽车的电池剩余容量变少时，自动地引导到本车位置周边的充电站。专利文献1 JP特开2003162525号公报但是，电动汽车的电池剩余容量变少时，在收集充电站信息的方法中，周边没有能够到达的充电站的情况下，电动汽车有可能无法行驶。因此，需要不断监视能否到达周边的充电站。但是，每当本车位置发生变化时，都计算从本车位置到充电站的路径和消耗电力， 那么车载终端的处理负担较大。

发明内容
(1)第1发明记载的路径计划装置搭载于具有以电池驱动的电动机的移动体上， 其特征在于，具有输入单元，用于由用户进行用户输入；最小成本路径计算单元，当由用户经由输入单元输入目的地时，计算地图信息中包含的多个路线的成本，并计算移动体从当前位置到目的地的成本的总和最小的最小成本路径；位置计算单元，使用搭载于移动体的传感器决定当前位置；检索单元，基于地图信息，在最小成本路径周边检索能够进行电池的充电或者电池的更换的多个设施；引导路径计算单元，在最小成本路径上，设定引导到多个设施的每一个设施的经由地点，并预先计算从经由地点到多个设施的每一个设施的引导路径、以及引导路径的移动中所需要的第1消耗电力；设施确定单元，根据第3消耗电力和电池的剩余量，确定多个设施中的引导移动体的对象设施，该第3消耗电力是将最小成本路径上的从当前位置到经由地点的移动中所需要的第2消耗电力与预先计算出的第1消耗电力相加而得到的值，和显示单元，显示对象设施的位置和针对对象设施的引导路径。(2)第9发明记载的路径计划系统的特征在于，具备路径计划发送装置；和路径计划接收装置，搭载于具有以电池驱动的电动机的移动体上，路径计划发送装置具备最小成本路径计算单元，计算地图信息中包含的多个路线的成本，并计算从移动体的当前位置起到目的地为止的成本的总和最小的最小成本路径；检索单元，基于地图信息，在最小成本路径周边检索能够进行电池的充电或者电池的更换的多个设施；引导路径计算单元，在最小成本路径上，设定引导至多个设施的每一个设施的经由地点，并预先计算从经由地点起到多个设施的每一个设施为止的引导路径和引导路径的移动中所需要的第1消耗电力；和第1通信单元，对路径计划接收装置发送第1信息，并且从路径计划接收装置接收第2信息，该第1信息包含由引导路径计算单元计算出的经由地点、多个设施的每一个设施、引导路径和第1消耗电力，路径计划接收装置具备输入单元，用于由用户进行用户输入；位置计算单元，使用搭载于移动体的传感器决定当前位置；第2通信单元，接收从第1通信单元发送来的第1信息，并且将第2信息发送到路径计划发送装置，第2信息包含由用户经由输入单元输入的目的地和当前位置；设施确定单元，根据第3消耗电力和电池的剩余量，确定多个设施中的引导移动体的对象设施，该第3消耗电力是将最小成本路径上的从当前位置到经由地点的移动中所需要的第2消耗电力与预先计算出的第1消耗电力相加而得到的值，显示单元，显示多个设施的各自的位置、和针对对象设施的引导路径。根据本发明，在用户使车辆沿着搜索路径行驶时，减小了车载终端的处理负担，同时从电池枯竭的风险中解脱。


图1是表示本发明的车载终端装置的整体结构的图。图2是表示本车位置信息的结构的图。图3是表示路径搜索装置的结构的图。图4是表示地图信息的结构的图。图5是表示路径搜索装置的处理流程的图。图6是表示地图数据处理装置的处理情况的图。图7是表示路径存储装置的结构的图。图8是表示充电站检索装置和中间点计算装置的处理流程的图。图9是表示保存了中间点、充电站、引导路径的信息的路径存储装置的结构的图。图10是表示监视装置的中间点管理表的结构的图。图11是表示监视装置的处理流程的图。图12是表示监视装置的充电站到达可否表的结构的图。图13是表示变形后的路径的显示例的图。图14是表示追加了充电站的使用状况信息的路径的显示例的图。图15是提示是否前往推荐的充电站的显示例。图16是表示本发明的车载终端装置和中心装置的系统结构的图。图中100 车载终端装置110 目的地输入装置120 传感器类130 本车位置计算装置140 地图信息150 路径搜索装置160 路径存储装置170 充电站信息取得装置175 供应商180 电池190 电池信息取得装置
200监视装置210显示装置220引导装置230路径计算装置240充电站检索装置250中间点计算装置300中心装置310通信装置
具体实施例方式参照附图来说明使用了本发明的车载终端装置的实施方式。第1实施方式图1是表示使用了本发明的第1实施方式中的车载终端装置的整体结构图。本车载终端装置100包括输入装置110、本车位置计算装置130、地图信息140、路径搜索装置 150、路径存储装置160、充电站信息取得装置170、电池信息取得装置190、监视装置200、显示装置210、引导装置220。此外，车载终端装置100和传感器类120以及电池180通过CAN等车内网络分别连接。车载终端装置100和传感器类120以及电池180既可以分别直接连接，也可以通过
中继装置来连接。输入装置110是用户通过车载终端的用户接口来输入目的地设定、各种选择这种命令的单元。在输入了目的地设定的情况下，目的地的信息被提供给路径搜索装置150。 用户以目的地的地址、类别、电话号码等为关键字来检索目的地的POI并进行设定。POI是 Point Of hterest的简称，是店铺信息等与地点相关的信息。传感器类120是指GPS、车速脉冲、角速度传感器等。通过使用该传感器，能够测量搭载了车载终端装置100的车辆的位置、车速、角速度。这些信息提供给本车位置计算装置 130。本车位置计算装置130根据传感器类120的信息来计算本车的位置。在该计算中，使用作为公知技术的卡尔曼滤波(Kalman filter)或航位推算(Dead Reckoning)。计算出的本车位置的信息提供给路径搜索装置150和监视装置200。在图2中表示本车位置信息的结构。本车位置的信息由本车位置所在的路线的ID、和从该路线的起点到本车位置所在地的距离构成。例如，在图2的情况下，路线ID为「01」，离起点的距离为10m。对于地图信息140，以硬盘、闪存等存储单元存储着道路信息、POI的信息。由路径搜索装置150输入要求的地图区域，并将符合的道路信息、POI信息提供给路径搜索装置 150。在图3中表示路径搜索装置150的结构。路径搜索装置150由路径计算装置230、 充电站检索装置M0、中间点计算装置250构成。路径搜索装置150将来自输入装置110的目的地信息、来自本车位置取得装置130的本车位置信息、来自地图信息140的道路信息和 POI信息、来自电池信息取得装置190的电池剩余容量信息作为输入，来计算从当前地到目的地的路径、以及从路径上的一个节点到充电站的路径，并输出到路径存储装置160。此外，同时也计算到目的地为止的消耗电力。对于到充电站的路径，是将多个充电站作为对象，将路径上的一个节点作为出发地，将周边的充电站作为目的地来进行计算的。此时，将路径上的节点定义为“中间点”，将第i个中间点表述为Pi。此外，在中间点计算装置250中，决定一个与中间点对应的充电站。将此时对应的充电站定义为Ei。此外，将从中间点Pi到充电站Ei的路径定义为“引导路径(Li)”。也就是说，从当前地到充电站Ei的路径作为以中间点Pi为经由地点的路径而取得，包含引导路径Li。从当前地到中间点Pi的路径包含在从当前地到目的地的路径中。路径搜索装置150的实行的定时是从输入装置110输入了目的地时，或者本车位置计算装置120计算出的本车位置与保存在路径存储装置160中的到达目的地的路径偏离了 一定距离时。充电站信息取得装置170从外部的供应商175取得充电站的位置信息及其使用状况。该充电站的位置信息是地图信息140的POI的ID和纬度经度的信息。电池180是搭载于电动汽车中的2次电池，有铅蓄电池、锂离子电池等。电池信息取得装置190监视电池180的状态，并监视电池的剩余容量。将电池的剩余容量的信息提供给路径搜索装置150和监视装置200。监视装置200从电池信息取得装置190取得电池剩余容量信息、从路径存储装置 160取得到达充电站的耗电量，监视电动汽车能否到达充电站，并判断是否应将其引导到保存在路径存储装置160中的充电站。并且，车载终端装置100在将车辆引导到充电站Ei的情况下，将充电站Ei、中间点Pi、引导路径Li的信息提供给显示装置210和引导装置220。 监视装置200参照由上述路径搜索装置150输出并保存在路径存储装置160中的路径计算结果，每隔一定时间或者车辆的一定的行驶距离，反复实行后述的图11所示的处理流程。显示装置210由液晶显示器等构成，显示由监视装置200从路径存储装置160中读出的路径搜索结果、到周边的充电站的引导路径以及耗电量。引导装置220取得来自监视装置200的判定结果，并将车辆引导到充电站。引导是使用显示装置210在地图上显示到充电站的引导路径，并使用声音来将用户引导到充电站。以下，说明地图信息140、路径搜索装置150、监视装置200、显示装置210的结构。在图4中表示地图信息140的结构图。图4(a)表示了保存在地图信息140中的道路数据的结构。道路数据以节点至节点的路线为单位而构成。各道路数据由如下信息构成确定道路的路线ID、该路线所在的网格(mesh) ID、路线的始端节点ID及其纬度·经度·高度信息、路线的终端节点ID及其纬度·经度·高度信息、和限制信息。限制信息是限速信息、单行信息等。另外，在节点间的路线上规定了插值点的情况下，也可以在节点与插值点之间以及插值点与插值点之间规定子路线。此外，路线的高度也可以不用始端·终端节点的高度信息来表示，而用坡度信息来表示。在此，所谓网格是根据纬度·经度来将地图划分为网眼状的方法。所谓2级网格是纬度差5分、经度差7分30秒的一边的长度约为IOkm的网格数据。此外3级网格是将 2级网格在纬度方向和经度方向上10等分而成的区域，纬度差30秒、经度差45秒，一边的长度约为1km。通过网格ID能够确定网格。图4(b)表示了保存在地图信息140中的POI信息的结构。POI信息由如下内容构成POI的POI ID、名称、类别、POI所在的网格ID和纬度 经度信息、邻接的路线ID。POI 的名称是POI在显示装置111上显示的固有名称。类别表示设施的种类，例如将充电站表示为“1”、将便利店表示为“2”、将加油站表示为“3”。邻接的路线ID是使路线与POI关联的信息，在路径搜索时使用。路径搜索根据设定为目的地的Ρ0Ι，提取邻接的路线ID，并进行路径搜索直到提取出的路线。由此，可以进行以POI为目的地的路径搜索。图4(c)表示网格管理表。该网格管理表存储了网格ID和该网格的顶点的坐标、 左下、左上、右下、右上的各自的坐标(纬度 经度)(参照图4(d))。根据图5来说明路径搜索装置150的处理流程。按照该处理流程，来说明图3所示的路径搜索装置150的内部处理。首先，从输入装置110取得目的地信息，从本车位置计算装置130取得本车位置信息，从地图信息140取得周边的道路信息(步骤S001)。步骤SOOl由路径计算装置230执行。在地图信息140中，要求的地图区域由网格ID的一览表来管理。制作以目的地所在的网格和本车位置所在的网格为对角线的长方形，所要求的网格群是包含于该长方形中的全部网格。在图6中表示步骤SOOl的处理情况。制作以本车位置所在的网格IDOO和目的地所在的网格ID21为对角的2X3的长方形。然后，将包含在长方形中的网格ID00、01、10、 11、20、21作为要求的网格ID。通过以上处理，能够取得路径搜索所需要的地图数据。接下来，根据取得的地图信息和来自电池信息取得装置190的电池剩余容量的信息，计算从本车位置计算装置130取得的本车位置开始到输入装置110设定的目的地为止的最小成本(cost)路径(步骤SOO》。步骤S002由路径计算装置230执行。最小成本路径是使用作为公知技术的狄克斯特拉算法(Dijkstra' s algorithm)作为成本最小的路径计算出的路径。成本例如是路径的距离(行驶距离)、所需时间、或者消耗电力。计算出的路径数据保存到路径存储装置160中。在步骤S0025中，计算沿路径行驶所需要的消耗电力，并判断以当前的电池剩余容量车辆能否到达目的地。在判断出无法到达目的地的情况下，结束本处理流程，并使用公知技术，将周边的充电站作为经由地，再次进行路径搜索。此外，消耗电力的计算方法使用公知技术。在此，某路线的耗电量依赖于通过该路线的速度和道路坡度。此时速度和道路的坡度信息从地图信息140中取得。使用沿着路线行驶的平均速度ν、坡度θ通过式(1)求出路线的耗电量W。此时速度也可以根据实时的交通信息、或将其累积并实施了统计处理的统计交通信息来求出。W = k_v · v+k_ θ . θ ... (1)在此k_v、k_e分别是将速度变换为消耗电力、将坡度变换为消耗电力的系数。按照在步骤S002中计算出的路径的每个路线列，使用式(1)来求出消耗电力，将其和作为路径的总消耗电力。图7(a)中表示路径数据的结构，图7(b)中表示该路径的一个例子。路径数据由如下内容构成路径的种类、路径的距离、所需时间、消耗电力、所构成的路线数、及其路线 ID、所在的网格ID、起点节点ID、终点节点ID、消耗电力。在步骤S0025中判断为车辆能够到达目的地的情况下，从地图数据中取得计算出的路径周边的充电站的POI信息来计算中间点，决定引导路径，并且计算该引导路径的行驶所需要的消耗电力(步骤S00;3)。步骤S003由充电站检索装置240和中间点计算装置 250执行。在步骤S0025中判断为车辆能够到达目的地后，由于突发性的拥堵等从而判断为无法到达目的地时，为了执行后述的图11所示的处理流程，步骤S003中的处理需要预先执行。在步骤S003中的处理之后后，结束本处理流程。根据图8来说明充电站检索装置240和中间点计算装置250的步骤S003中处理的详细处理流程。首先，参照路径存储装置160，判断是否针对包含在路径中的所有节点进行了处理 (步骤S003-1)。在本处理流程中，从出发地向着目的地、或者从目的地向着出发地，按顺序处理包含在路径中的所有节点。在尚未对所有节点进行处理的情况下(在步骤S003-1 中为否)，取得所有包含于从路径上的节点半径为一定距离的圆中的充电站的信息(步骤 S003-2)。此外，在步骤003-2中，不仅可以选择包含在一定距离半径中的充电站的信息，而且也可以从用户的充电站的使用历史记录中选择频繁使用的充电站。再有，该距离也可以根据路径上的节点处的电池容量来求出。例如，在路径上的节点处的电池容量为最大值的 50%的情况下，从路径上的节点所检索的范围中圆半径的距离是电池容量为最大值时距离的一半。路径上的节点处的电池容量通过如下方式取得充电站检索装置240取得由路径计算装置230从电池信息取得装置190中取得的电池剩余容量信息，并且计算伴随从出发地到路径上的节点的行驶的消耗电力。该步骤S003-2由中间点计算装置250执行。接下来，判断是否对所有的充电站进行了处理(步骤S003-3)。在尚未对所有的充电站进行处理的情况下(在步骤S003-3中为否)，从对象节点至包含在对象节点的圆内的所有充电站为止进行路径搜索，并计算路径及其行驶距离、耗电量(步骤S003-4)。路径搜索使用作为公知技术的狄克斯特拉算法。在对所有的充电站进行了处理的情况下(在步骤S003-3中为是)，在处理过的充电站中，选择最小成本的充电站、例如最小行驶距离的充电站(步骤S003-5)。这是从位于节点周边的区域中的多个充电站中提取一个充电站的处理。为了求得该最小行驶距离的充电站，首先，从计算对象节点到充电站进行路径搜索。接下来，计算路径的行驶距离和耗电量。耗电量用式(1)来求出。最后，在多个充电站中，提取路径的行驶距离最小的充电站。在此，也可以在充电站中提取例如最小耗电量的充电站， 来作为最小成本的充电站。在此，每一个节点最多对应一个充电站。在选择了最小行驶距离的充电站后，进入步骤S003-1。在对所有节点进行了处理的情况下(在步骤S003-1中为是)，在提取出的多个充电站中，将具有相同的POI ID的充电站作为一个充电站处理，决定中间点和引导路径(步骤S003-6)。在此，删除重复的充电站，将与充电站对应的节点定义为中间点。再有，将步骤003-4中计算出的到对应的充电站的路径定义为引导路径。最后，将计算出的每个中间点的引导路径数据保存到路径存储装置160中(步骤S003-7)。关于每个中间点的引导路径数据在后面说明。在步骤S003-7后，结束处理。在图9(a)中表示计算出的每个中间点的引导路径数据的一个例子，在图9(b)中表示引导路径的例子。在引导路径数据中，包含与该中间点对应的充电站的POI ID、引导路径的行驶距离、所需时间、引导路径的移动中所需要的消耗电力、该中间点的节点ID、构成引导路径的路线数及其路线数据。该路线数据包含路线所在的网格ID、起点的节点ID、 终点的节点ID、路线ID、以路线为单位的消耗电力。以上所示的由路径搜索装置150执行的处理在路径搜索时进行。监视处理200参照保存了路径搜索装置150执行的处理结果的路径存储装置160，每隔一定时间或者本车位置的一定行驶距离，反复执行后述的图11所示的处理流程。监视装置200根据从路径搜索装置150取得的中间点Pi和充电站Ei的信息，制作中间点管理表，并按照该表判断是否进行向充电站的引导。中间表保存在位于监视装置 200中的存储装置中。图10中表示中间点管理表的结构。中间点管理表按照每个中间点来管理，由如下三栏构成从当前位置到中间点的消耗电力、从中间点到充电站的消耗电力、 从当前位置到充电站的消耗电力。其中“从当前位置到中间点的消耗电力”(Xi)，在本车位置被更新时，通过在到路径存储装置160的目的地的路径中，计算从本车位置所在的路线到中间点Pi为止的路线的消耗电力的和来求出。为了求出从本车位置所在的路线到中间点Pi为止的路线的消耗电力，首先，从本车位置计算装置I30中取得本车位置所在的路线ID、和本车位置所在地离该路线的起点的距离。接下来，提取与本车位置所在的路线ID—致的、构成路径存储装置160 的路径的路线ID。接下来，从提取出的路线ID中，将在中间点Pi的节点ID之前通过的多个路线的耗电量全部相加。假设此时相加后的耗电量为A。不过，耗电量A是假设本车位于路线的起点而计算出的。因此，计算多余的耗电量A’。耗电量A’根据从本车位置计算装置130中取得的路线ID和离路线的起点的距离，使用式(1)来计算。最后，求出耗电量 (A-A’)，作为“从当前位置到中间点的耗电量” (Xi)0“从中间点到充电站的消耗电力”(Yi)直接使用路径存储装置160所存储的从中间点Pi到充电站的消耗电力的值。“从当前位置到充电站的消耗电力”(Zi)是从当前位置起通过中间点Pi、行驶至充电站Ei时的消耗电力，用“从当前位置到中间点的消耗电力”与 “从中间点到充电站的消耗电力”的和来求出。监视装置200对“从当前位置到充电站的消耗电力”与从电池信息取得装置190取得的电池剩余容量进行比较。根据图11来说明监视装置200的处理流程。按照该处理流程来说明监视装置200 的内部处理。首先，从电池信息取得装置190中取得电动汽车的电池剩余容量(步骤S101)。该电池剩余容量的信息用于与在步骤SlOl以后计算出的到充电站为止的耗电量进行比较。接下来，从本车位置计算装置130中取得本车位置的信息，从路径存储装置160中取得中间点的信息，更新中间点管理表的信息(步骤102)。在此，因为“从中间点到充电站的消耗电力”是从路径信息存储装置160中取得从而固定，所以更新“从当前位置到中间点的消耗电力”和“从当前位置到充电站的消耗电力”。在步骤S1025中，根据步骤SlOl中取得的电池剩余容量的信息、和步骤S102中更新了的中间点管理表的信息，判断以当前的电池剩余容量车辆能否达到目的地。在不能达到目的地的情况下，根据在步骤S102中更新之后的中间点管理表的“从当前位置到充电站的消耗电力”、和在步骤SlOl中取得的电动汽车的电池剩余容量信息，决定应顺路去哪个充电站(步骤S103)。在能够达到目的地的情况下，跳过步骤S103中的处理。在步骤S103中，按照每个中间点来比较消耗电力Zi和电池剩余容量。在实际的比较判定中，如式⑵所示，取代使用消耗电力Zi，而使用对消耗电力Zi乘以安全率k之后的值Zi’。Zi' = k · Zi — (2)在式⑵中，通过将安全率k设定为大于1的值，来减小无法到达充电站的风险。为了选择顺路的充电站，按照每个中间点来判断能否到达。在假设根据电池剩余容量计算出的消耗电力为A时，在(Zi’彡A)的情况下，能够到达充电站Ei ；在(Zi’>A)的情况下， 无法到达充电站Ei。用充电站到达可否表来管理可否到达。图12中表示该充电站到达可否表的结构。 充电站到达可否表由如下几栏构成从当前位置到充电站的消耗电力、可否到达、以及到达后的电池剩余容量。在可否到达的栏中，“1”表示OK判定，即车辆能够到达充电站；“0”表示NG判定，即车辆无法到达充电站。在能够到达的充电站为一个时，监视装置200对引导装置220发出指令，以便将其引导到该能够到达的充电站(步骤S103)，并结束本处理流程。监视装置200也可以在能够到达的充电站个数为一定个数以下时，对引导装置220发出指令，以便引导至到达后的电池剩余容量较多的充电站。监视装置200也可以在到达后的电池剩余容量为一定值以下的充电站个数在一定个数以下时，对引导装置220发出指令，以便引导至到达后的电池剩余容量最多的充电站。虽然在步骤S1025中在能够到达目的地的情况下，直接结束本处理流程，但也可以取消对引导装置220发出的指令。以上，监视处理200通过不断监视能否到达充电站，能够减小无法到达充电站的风险，并对用户提供安心的路线。在显示装置210中，参照路径存储装置160，将到充电站的消耗电力显示在显示器上，并提示给用户。图13中示出了显示的一个例子。图13(a)提示了到目的地为止进行了路径搜索时、以简易显示形式表示的到目的地的路径和到其周边的充电站的距离及消耗电力。此时到充电站的消耗电力是图12的充电站到达可否表的“从当前位置到充电站的消耗电力”。图13(b)是车辆向着目的地在路径上前进时，监视装置200判断为无法到达充电站 2、3时的显示。此时，充电站2、3的信息与能够到达的充电站不同，用虚线来显示。除此之外，也存在如下方法较淡地显示无法到达的充电站，或者通过使能够到达的充电站的图标闪烁·着重显示等，醒目地地显示能够到达的充电站的信息。监视装置200也可以不决定引导的充电站，而是将各充电站的引导路径的距离、 消耗电力作为参考，由用户自己使用触摸面板等输入部来进行选择。到目的地的路径也可以显示在实际的地图上，而不是利用简易显示形式进行显示。此外，也存在如下方法在显示装置210中，如图14所示，显示来自外部的充电站的使用状况，由用户自己来选择充电站。图14(a)显示了充电站的使用状况。该使用状况是从管理充电站的使用状况的外部中心取得的信息。图14(b)是通过触摸面板等输入装置 110由用户自己选择了充电站2之后、引导到充电站2时的显示例。此外，车载终端装置根据充电站的使用状况和充电站到达可否表的到达可否信息，在能够到达的充电站有多个的情况下，可以提示等待时间最短的充电站，并让用户选择是否前往该充电站。图15是车载终端装置因为充电站2的充电等待时间较少，所以将其定义为推荐充电站，并对用户提示是否想要引导到推荐的充电站的选项的显示例。此外，也可以将充电成本便宜的充电站、基于过去的历史记录用户经常使用的充电站作为推荐的充电站。第1实施方式的车载终端装置100预先决定顺路的充电站的候选、和向这些充电站的引导路径。由此，起到了如下作用效果减少了将车辆引导到充电站时的路径计算负担，并且每当本车位置发生变化时显示在显示器上的、到充电站的路径不发生变化，能够防止用户混乱。第2实施方式本发明的第2实施方式是路径搜索系统。图16表示由图16(a)所示的车载终端装置100和图16(b)所示的中心装置300构成的路径搜索系统。车载终端装置100包括 输入装置110、本车位置计算装置130、地图信息140、路径存储装置160、充电站信息取得装置170、电池信息取得装置190、监视装置200、显示装置210、引导装置220、通信装置310。中心装置300包括地图信息140、路径搜索装置150、路径存储装置160、通信装置 310。车载终端装置100和中心装置300通过通信装置310连接。通信装置310可以是与便携式电话机、无线LAN模块、PDA (Personal Digital Assistance)或者车载终端装置 100 一体化之后的调制解调器。装置300通过执行路径搜索装置150，能够减轻路径搜索时的车载终端100的处理负担。将中心装置300计算出的路径和到充电站的引导路径通过通信装置310发送到车载终端装置100。车载终端装置100经由通信装置310将来自输入装置110的目的地信息、来自本车位置计算装置130的位置信息、来自电池信息取得装置190的电池剩余容量作为输入，发送到中心装置300。中心装置300经由通信装置310接收这些信息，并输入到路径搜索装置150。由中心装置300的路径搜索装置150输出的路径搜索结果经由通信装置310发送到车载终端装置100。车载终端装置100经由通信装置310接收路径搜索结果的信息、即到目的地的路径和到充电站的引导路径。再有，将路径搜索结果显示在显示装置210的显示器上，提示给用户。监视装置200和其他附加了与图1相同符号的各装置，进行与第1实施方式相同的处理，因此省略说明。第2实施方式的路径搜索系统起到与第1实施方式的车载终端装置100相同的作用效果。变形例(1)在上述第2实施方式中，中心装置300的路径搜索装置150经由通信装置310， 将到目的地的路径和到充电站的引导路径同时发送到车载终端装置100，但到目的地的路径和引导路径可以以各自的定时进行发送。例如，首先根据来自车载终端装置100的目的地信息和本车位置信息，由路径搜索装置150计算出到目的地的路径，并由通信装置310将其发送到车载终端装置100。接下来，在路径搜索装置150检索到周边的充电站之后，通信装置310将由路径搜索装置150输出的中间点和充电站以及引导路径的信息发送到车载终端装置100。(2)在上述实施方式的说明中，表示充电站检索装置240和中间点计算装置250的处理流程的图8的步骤S003-5中，示出了从路径上的节点周边的多个充电站中，提取在到充电站的路径上具有最小路径成本的路径的处理。作为本变形例，除了从路径上的节点到充电站的成本CA之外，还可以使用将充电站作为出发地、到通过输入装置110设定的目的地的路径的成本CB。在此情况下，使节点周边的多个充电站的成本为CA与CB的和，提取出该和最小的充电站。(3)在上述实施方式的说明中，监视是否将车辆引导到充电站，并在引导时使用引导路径来进行引导，但引导目标的设施除了充电站以外，也可以是例如电池更换所。(4)在上述实施方式的说明中，说明了将本发明应用于车载终端装置100的实施方式，但车载终端装置100既可以是例如PND (Personal Navigation Device)这种可装卸的装置，也可以是能够搭载于电动汽车上的装置。
权利要求
1.一种路径计划装置，搭载于具有以电池驱动的电动机的移动体上，其特征在于，具有输入单元，用于由用户进行用户输入；最小成本路径计算单元，当由所述用户经由所述输入单元输入目的地时，计算地图信息中包含的多个路线的成本，并计算所述移动体从当前位置起到所述目的地为止的所述成本的总和最小的最小成本路径；位置计算单元，使用搭载于所述移动体的传感器决定所述当前位置； 检索单元，基于所述地图信息，在所述最小成本路径周边检索能够进行所述电池的充电或者所述电池的更换的多个设施；引导路径计算单元，在所述最小成本路径上，设定引导到所述多个设施的每一个设施的经由地点，并预先计算从所述经由地点到所述多个设施的每一个设施的引导路径、以及所述引导路径的移动中所需要的第1消耗电力；设施确定单元，根据第3消耗电力和所述电池的剩余量，确定所述多个设施中的引导所述移动体的对象设施，该第3消耗电力是将所述最小成本路径上的从所述当前位置到所述经由地点的移动中所需要的第2消耗电力与预先计算出的所述第1消耗电力相加而得到的值，和显示单元，显示所述对象设施的位置和针对所述对象设施的所述引导路径。
2.根据权利要求1所述的路径计划装置，其特征在于， 所述经由地点是所述最小成本路径中包含的节点， 所述多个设施满足所述检索单元的规定的检索条件，针对所述多个设施的每一个设施的所述引导路径的所述成本，小于从所述经由地点起到满足所述规定的检索条件的其他设施为止的所述引导路径的所述成本。
3.根据权利要求2所述的路径计划装置，其特征在于，所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施位于离所述经由地点一定距离内。
4.根据权利要求2所述的路径计划装置，其特征在于，所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施具有被所述用户频繁利用的历史记录。
5.根据权利要求2所述的路径计划装置，其特征在于，所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施位于离所述经由地点在所述移动体的可移动距离内，所述移动体的可移动距离根据所述电池的剩余量进行计算。
6.根据权利要求2所述的路径计划装置，其特征在于，所述规定的检索条件是针对所述多个设施的每一个设施的所述引导路径的所述成本、 与从所述多个设施的每一个设施起到所述目的地为止的路径的所述成本的总和最小。
7.根据权利要求1所述的路径计划装置，其特征在于，还具备路径引导单元，该路径引导单元在所述多个设施中符合所述对象设施的设施数量低于一定值时，根据所述引导路径，将所述移动体引导至符合所述对象设施的设施中的规定的设施。
8.根据权利要求7所述的路径计划装置，其特征在于， 还具备取得单元，该取得单元取得所述对象设施的使用状况，所述路径引导单元根据由所述取得单元取得的所述使用状况，决定所述规定的设施。
9.一种路径计划系统，其特征在于， 具备路径计划发送装置；和路径计划接收装置，搭载于具有以电池驱动的电动机的移动体上， 所述路径计划发送装置具备最小成本路径计算单元，计算地图信息中包含的多个路线的成本，并计算从所述移动体的当前位置起到目的地为止的所述成本的总和最小的最小成本路径；检索单元，基于所述地图信息，在所述最小成本路径周边检索能够进行所述电池的充电或者所述电池的更换的多个设施；引导路径计算单元，在所述最小成本路径上，设定引导至所述多个设施的每一个设施的经由地点，并预先计算从所述经由地点起到所述多个设施的每一个设施为止的引导路径和所述引导路径的移动中所需要的第1消耗电力；和第1通信单元，对所述路径计划接收装置发送第1信息，并且从所述路径计划接收装置接收第2信息，该第1信息包含由所述引导路径计算单元计算出的所述经由地点、所述多个设施的每一个设施、所述引导路径和所述第1消耗电力， 所述路径计划接收装置具备 输入单元，用于由用户进行用户输入；位置计算单元，使用搭载于所述移动体的传感器决定所述当前位置； 第2通信单元，接收从所述第1通信单元发送来的所述第1信息，并且将所述第2信息发送到路径计划发送装置，所述第2信息包含由所述用户经由所述输入单元输入的所述目的地和所述当前位置；设施确定单元，根据第3消耗电力和所述电池的剩余量，确定所述多个设施中的引导所述移动体的对象设施，该第3消耗电力是将所述最小成本路径上的从所述当前位置到所述经由地点的移动中所需要的第2消耗电力与预先接收到的所述第1消耗电力相加而得到的值，显示单元，显示所述多个设施的各自的位置、和针对所述对象设施的所述引导路径。
10.根据权利要求9所述的路径计划系统，其特征在于， 所述经由地点是所述最小成本路径中包含的节点， 所述多个设施满足所述检索单元的规定的检索条件，从所述经由地点起到所述多个设施的每一个设施为止的所述引导路径的所述成本，小于从所述经由地点起到满足所述规定的检索条件的其他设施为止的所述引导路径的所述成本。
11.根据权利要求10所述的路径计划系统，其特征在于，所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施位于离所述经由地点一定距离内。
12.根据权利要求10所述的路径计划系统，其特征在于，所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施具有被所述用户频繁利用的历史记录。
13.根据权利要求10所述的路径计划系统，其特征在于， 所述第2信息还包含所述电池的剩余量；所述规定的检索条件是所述多个设施的每一个设施位于离所述经由地点所述移动体的可移动距离内，所述移动体的可移动距离根据所述电池的剩余量进行计算。
14.根据权利要求10所述的路径计划系统，其特征在于，所述规定的检索条件是针对所述多个设施的每一个设施的所述引导路径的所述成本、 与从所述多个设施的每一个设施起到所述目的地为止的路径的所述成本的总和最小。
15.根据权利要求9所述的路径计划系统，其特征在于，所述路径计划接收装置还具备路径引导单元，该路径引导单元在所述多个设施中符合所述对象设施的设施数量低于一定值时，根据所述引导路径，将所述移动体引导至符合所述对象设施的设施中的规定的设施。
16.根据权利要求15所述的路径计划系统，其特征在于，所述路径计划接收装置还具备取得单元，该取得单元取得所述对象设施的使用状况， 所述路径引导单元根据由所述取得单元取得的所述使用状况，决定所述规定的设施。
全文摘要
本发明提供一种路径计划装置和路径计划系统。该路径计划装置在减少处理负担的同时，向用户提供缓和无法到达电动汽车充电站的风险的路径。路径计划装置计算从当前位置到目的地的最小成本路径(S002)，预先检索最小成本路径周边的充电站，计算引导到检索出的充电站的经由地点(中间点)，并预先计算从经由地点到设施的引导路径和消耗电力(S003)。在行驶中，根据将从本车位置行驶到经由地点所需要的消耗电力与预先计算出的从经由地点行驶到设施所需要的消耗电力的和，与电动汽车的电池剩余量进行比较的结果，将电动汽车引导到设施。
文档编号G01C21/34GK102192755SQ20111004826
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年3月9日
发明者奥出真理子, 熊谷正俊, 蛭田智昭 申请人:日立汽车系统株式会社