電気自動車用充電ステーションの広域案内システム
【課題】電気自動車の充電ステーションを案内する広域案内システムの提供。
【解決手段】電気自動車の位置情報を含む走行情報及び電池の状態を受信する自動車情報収集部と、速度情報と電池情報の時間変化とに基づいて残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、位置情報から残走行可能距離内にある充電ステーションを抽出する充電ステーション抽出部と、充電ステーションのうち少なくとも充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を受信する充電ステーション情報収集部と、稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、充電ステーション毎に電気自動車が到着するまでの到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、充電ステーションに対応する到着時刻情報、及び該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する補正稼働状況情報を電気自動車の運転者に通知する送信部とを有する。
【解決手段】電気自動車の位置情報を含む走行情報及び電池の状態を受信する自動車情報収集部と、速度情報と電池情報の時間変化とに基づいて残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、位置情報から残走行可能距離内にある充電ステーションを抽出する充電ステーション抽出部と、充電ステーションのうち少なくとも充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を受信する充電ステーション情報収集部と、稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、充電ステーション毎に電気自動車が到着するまでの到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、充電ステーションに対応する到着時刻情報、及び該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する補正稼働状況情報を電気自動車の運転者に通知する送信部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用充電ステーションの案内システムに関し、特に、車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための広域案内システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、車両に搭載された電池でモータを駆動して走行する。この電池の性能及びコストの問題から、現状では、一度の充電で走行できる距離が一般的な液体燃料自動車（ガソリン車、ディーゼル車、及び、液化天然ガス車など）の一度の燃料供給で走行できる距離に比べて短い。そこで電池への充電をこまめに行い得るよう、電気自動車用の充電ステーションの数を増やすインフラ整備が進められる。しかしながら、液体燃料自動車から電気自動車への移行過渡期においては充電ステーションの数は十分ではなく、インフラ整備と平行して、電池切れの心配のないよう電気自動車をいつでも最寄りの充電ステーションへと案内できる案内システムが求められる。
【０００３】
電気自動車用の充電ステーションでは、電池への充電量にもよるが、一般的に、数十分から数時間程度の充電時間を必要とする。つまり、電気自動車が最寄りの充電ステーションへ案内されても、他の電気自動車が充電中であれば充電スペース外で相当な時間だけ待たされ、場合によっては、充電スペースに入場する前に電池切れを起こしてしまう可能性もある。そこで上記した案内システムにおいて、充電ステーションの充電スペースの空き状況を確認した上で電気自動車を充電ステーションへと案内することが求められる。
【０００４】
ところで、充電ステーションは、新たに建設、若しくは、従来の液体燃料自動車に燃料を供給するガソリンスタンドなどの設備変更をして建設されるだけでなく、充電時間が長くかかることから、自動車を駐車するための既存スペース、例えば、時間貸し駐車場やスーパーの駐車場などに充電器を設けて充電ステーションとすることも検討されている。特に、都市部では新たな充電ステーションの建設のための場所を確保することは難しく、このような充電ステーションが多くなると予測される。
【０００５】
上記した時間貸し駐車場に充電器を設けたような充電ステーションでは、空き駐車スペースがすなわち充電サービスを即時に提供可能な充電スペースとなる。つまり、駐車スペースの空き情報を案内する公知のシステムは、充電ステーションの空き状況を確認して電気自動車を充電ステーションへ案内するシステムとなり得る。例えば、特許文献１及び２では、駐車スペースの空き情報を通信システムを介して自動車の運転者に通知するシステムが開示されている。
【０００６】
また、充電ステーションの数が充分でない状況の中では、より広域に充電ステーションの空き状況などの情報を電気自動車の運転者に伝えられることが好ましい。そこで電気自動車の走行している最寄りの充電ステーションの情報を案内するだけでなく、電気自動車の電池の残容量に応じた走行可能距離を算出し、この走行可能距離内に存在する充電ステーションの場所を抽出し、電気自動車の運転者に該充電ステーションの情報を提供する広域案内システムも知られている。
【０００７】
例えば、特許文献３では、このような機能を有する通信サーバ及び広域案内システムが開示されている。通信サーバは、通信ネットワークを介して電気自動車の位置情報及び電池の残容量を受信すると、該電気自動車の平均走行距離から走行可能な距離を算出し、電気自動車の位置から走行可能な距離内にある充電ステーションを抽出する。その上で、該充電ステーションから得た稼働状況の情報とともにこれを該電気自動車に返信して、該充電ステーションへ自動車を案内するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１０３１２号公報
【特許文献２】特開２００９−１８７３４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１４８５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３に開示の広域案内システムの如く、現時点での充電ステーションの稼働状況を電気自動車の運転者に通知したとしても、充電ステーションに到達する前にその稼働状況、例えば、充電スペースの空き状況などは変化してしまう場合も多い。特に、電気自動車の充電ステーションに到達するまでの時間が長ければ長くなるほど、稼働状況は変化しやすい。しかも上記したように、充電ステーションの空きスペースは、一度、埋まってしまうと、次に空くまでに相当の時間がかかる。故に、電気自動車の走行可能な距離内の広域の情報を提供したとしても、実質的な実用に耐える信頼性の高い情報は、そのうちの一部、最寄りの充電ステーションの情報だけ、ということになってしまう。
【００１０】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電気自動車を電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーションの情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することのできる広域案内システムの提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による広域案内システムは、車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための案内システムであって、前記電気自動車の位置を示す位置情報を含む走行情報及び前記電池の状態を示す電池情報を逐次又は所定時間毎に受信する自動車情報収集部と、前記走行情報のうちの速度情報とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、前記位置情報に基づく前記電気自動車の位置から前記残走行可能距離内にある特定充電ステーションを抽出する特定充電ステーション抽出部と、前記充電ステーションのうち少なくとも前記特定充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を逐次又は所定時間毎に受信する充電ステーション情報収集部と、前記稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、前記特定充電ステーション毎に前記電気自動車が到着するまでの時間を計算して到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、前記特定充電ステーション、該特定充電ステーションに対応する前記到着時刻情報、及び、該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する前記補正稼働状況情報を前記電気自動車の運転者に通知すべく発する送信部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、充電ステーション毎に電気自動車の到着時刻に対応した補正稼働状況情報を作成できて、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。つまり、電気自動車を電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーションの情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することができるのである。
【００１３】
上記した発明において、前記走行距離計算部は、前記位置情報の時間変化とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して前記残走行可能距離を算出することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、残走行可能距離の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１４】
更に、上記した発明において、前記特定充電ステーション到着時刻算出部は、前記位置情報の時間変化に基づいて、前記到着時刻情報を作成することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、特定充電ステーションへの到着時刻情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１５】
更に、上記した発明において、前記補正稼働状況情報作成部は、前記特定充電ステーションでの現在充電している及び／又は充電を予約している前記電気自動車の充電必要時間から前記補正稼働状況情報を作成することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、特定充電ステーションにおける稼働情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１６】
更に、上記した発明において、前記速度情報は、前記電気自動車において算出されることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、位置情報の微分値として得られる速度情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１７】
更に、上記した発明において、前記速度情報は、前記位置情報の時間変化に基づいて算出されることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、位置情報だけで速度情報を得られるから、システムを簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による広域案内システムを含むシステム図である。
【図２】図１の一部の詳細を示す図である。
【図３】図１の一部の詳細を示す図である。
【図４】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図５】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図６】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図７】本発明による広域案内システムで行われる計算方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の１つの実施の形態について図１乃至図７を参照して詳細を説明する。
【００２０】
まず、システム構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、システム１は、電気自動車３０ａについて算出される走行可能距離内にある単数若しくは複数の充電ステーション２２の情報を与えつつ、これへと案内するシステムである。システム１の中核をなすサーバコンピュータ２と、基地局２１及び複数の充電スタンド２３との間は、通信回線２０によって互いに接続されている。通信回線２０には、インターネット回線や電話回線等の既存の通信インフラを使用することができる。
【００２２】
基地局２１は、後述するように、電気自動車３０ａに備えられたカーナビゲーションシステム（図示せず）などに含まれる通信機３６（図２参照）と無線回線によって接続され、通信回線２０を介してサーバコンピュータ２と接続されている。
【００２３】
充電スタンド２３は、これと近接して駐車させた電気自動車３０ａの電池３１（図２参照）への充電を行う装置である。充電スタンド２３は、上記したように、新たに建設される充電ステーション２２のみならず、ショッピングセンターの駐車場などを利用した充電ステーション２２にも設けられる。通常、充電ステーション２２内には、充電スタンド２３及びこれに対応した充電スペースを１つの組として、複数が設けられる。図示したように、充電スタンド２３は通信回線２０に直接、接続されているが、充電ステーション２２に備えられた図示しないサーバ装置等に接続されてから間接的に通信回線２０に接続されていてもよい。これによれば、１つの充電ステーション２２内に複数の充電スタンド２３を設ける上で通信回線数を減らし、設備を簡略化でき得る。なお、充電スタンド２３の外観等については、図３を用いて後述する。
【００２４】
サーバコンピュータ２は記憶装置３、通信装置７、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６等を含む。図示しないが、サーバコンピュータ２には、これを管理するためのモニタ装置及びキーボードなどの入出力装置等が接続されている。
【００２５】
記憶装置３は、ＣＰＵ４を介してサーバコンピュータ２に実行させるためのプログラムである自動車情報収集手段１１、充電ステーション情報収集手段１２、走行距離計算手段１３、特定充電ステーション抽出手段１４、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５、補正稼働状況情報作成手段１６及び送信手段１７を記憶している。更に、記憶装置３は、そのデータベース領域であるデータベース１８を含む。このデータベース１８には、提携する充電ステーション２２のそれぞれの所在地を特定する所在地情報及び設置されている充電スタンド２３を特定するスタンド識別符号などが記録されている。また、データベース１８には、後述するように電気自動車の走行情報及び電池情報と、充電ステーション２２の稼働情報とが随時記録されていく。
【００２６】
図２を併せて参照すると、サーバコンピュータ２の自動車情報収集手段１１は、走行中の電気自動車３０ａから後述する走行情報及び電池情報を所定時間間隔で収集し、これらの情報をデータベース１８に記録するプログラムからなる。
【００２７】
走行情報は、電気自動車３０ａに搭載されたＧＰＳ３７から得られる位置情報と、モータ３２の回転出力などに基づく速度計３８から得られる速度情報とを含む。速度情報は、位置情報の微分値として得られるが、位置情報と別個に求めることで速度情報の精度を高め得る。その一方、速度情報を位置情報の時間変化から求めることで、電気自動車３０ａからサーバコンピュータ２へ送信すべき情報を減じることが出来て、システム１を簡略化できる。
【００２８】
電池情報は、残容量計３３によって計測される電池３１の残容量の情報である。なお、詳細については、後述する。
【００２９】
充電ステーション情報収集手段１２は、充電スタンド２３から若しくは充電ステーション２２の図示しないサーバから充電ステーション２２の稼働情報を所定時間間隔で収集し、これらの情報をデータベース１８に記録するプログラムからなる。この稼働情報には、充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電スタンド２３の充電スペースの空き情報、及び、充電中の電気自動車の充電情報、例えば、充電の完了予測時刻情報などが含まれる。
【００３０】
走行距離計算手段１３は、自動車情報収集手段１１により収集されデータベース１８に記録された電池情報及び走行情報をデータベース１８より呼び出して、電池３１の残容量において電気自動車３０ａが走行可能な距離である残走行可能距離を算出するプログラムからなる。なお、残走行可能距離の算出の仕方については後述する。
【００３１】
特定充電ステーション抽出手段１４は、電気自動車３０ａの位置情報により特定される位置から上記した走行距離計算手段１３によって算出される残走行可能距離内にある充電ステーション２２を上述したようにデータベース１８から抽出するプログラムからなる。なお、充電ステーション２２のうち、特定充電ステーション抽出手段１４によって抽出された充電ステーション２２を特定充電ステーションと便宜的に称することにする。つまり、特定充電ステーションは電気自動車３０ａが現在地から電池３１の残容量で走行できる距離内にある充電ステーション２２である。
【００３２】
特定充電ステーション到着時刻算出手段１５は、特定充電ステーション抽出手段１４にてデータベース１８から抽出された特定充電ステーションのそれぞれについて到着予定時刻を算出するプログラムからなる。到着予定時刻はデータベース１８に記録されている特定充電ステーションの所在地情報と、電気自動車３０ａの走行情報とを基にして算出される。例えば、位置情報から特定充電ステーションまでの距離を、速度で除することで算出される。かかる速度には、速度計３８から得られる速度情報を使用する。
【００３３】
補正稼働状況情報作成手段１６は、充電ステーション情報収集手段１２により収集された稼働情報をもとに、所定時間毎（時刻毎）の稼働状況である補正稼働状況情報を作成するプログラムからなる。補正稼働状況情報には充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電ステーション２２に設置された充電スタンド２３の充電スペースの空き情報を含む。つまり、補正稼働状況情報作成手段１６は、充電ステーション２２毎の稼働状況をタイムスケジュールに作成し、データベース１８に随時書き換え記録していく。また、かかるタイムスケジュールに、充電の予約に関する情報や、赤外線センサーなどによって得た充電ステーション２２内で充電の順番を待つ車両の情報を追加することで、より詳細な補正稼働状況情報を作成し得る。なお、充電ステーション２２の充電スタンド２３での１台の電気自動車の充電に必要な時間（充電必要時間）については後述する。
【００３４】
送信手段１７は、通信装置７を介して電気自動車３０ａに向けて特定充電ステーションの所在地情報、スタンド識別符号、それぞれの特定充電ステーションに対応する到着時刻情報、及び、それぞれの到着時刻情報に対応する補正稼働状況情報などの後述する情報を送信するプログラムからなる。
【００３５】
図２に示すように、電気自動車３０ａは、電池３１によりモータ３２を駆動して、図示しない動力伝達装置により車輪を回転させて走行する。電気自動車３０ａには、電池３１、モータ３２、残容量計３３、制御装置３５、インターフェース３４、通信機３６、ＧＰＳ３７及び速度計３８が備えられ、さらに、充電に必要な電力を得るための充電コネクタ４１及び必要に応じて制御装置３５による情報を外部へ取り出すための情報接続端子４２が備えられる。なお、後述する電気自動車３０ｂ、３０ｃについても同様である。
【００３６】
電池３１には、公知の充電可能なニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池が使用される。電池３１は、後述する残容量計３３に接続されて、その残容量を計測できるようになっている。
【００３７】
残容量計３３は、電池３１の充放電電流を計測し、電流を積算して得られる電気量を満充電の状態の残容量（満充電容量）から減算することで残容量を算出する。満充電容量は電池３１の劣化により減少するため、かかる方法の場合、満充電容量として設定した値を逐次補正する。なお、電池３１の残容量の計測は、公知の他の方法によってもよい。残容量計３３の出力は、制御装置３５へ接続されている。
【００３８】
制御装置３５は、上記した残容量計３３のほか、インターフェース３４、通信機３６、ＧＰＳ３７及び速度計３８にそれぞれ接続されている。これにより制御装置３５は、プログラムとして組み込まれたデータ抽出手段４５を介して、残容量計３３から電池３１の残容量、ＧＰＳ３７から電気自動車３０ａの現在位置を特定するための位置情報、速度計３８から電気自動車３０ａの走行速度を適宜得られる。
【００３９】
インターフェース３４は、制御装置３５の制御情報を表示させるための表示装置と、必要に応じて電気自動車３０ａの運転者の操作によって入力される情報を受付ける入力装置とを含む。
【００４０】
通信機３６は、無線回線によって基地局２１に接続され通信回線２０を介してサーバコンピュータ２と双方向通信を行う装置である。通信機３６は、制御装置３５で加工された情報をサーバコンピュータ２に向けて送信し、又はサーバコンピュータ２からの情報を受信するための装置であり、図示しないカーナビゲーションシステムなどに含まれて電気自動車３０ａに搭載されている。
【００４１】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）３７は、電気自動車３０ａの現在位置を測定し、これを特定する情報を与える装置である。ＧＰＳ３７は、通信機３６と同様に、図示しないカーナビゲーションシステムなどに含まれて電気自動車３０ａに搭載されている。
【００４２】
速度計３８は、モータ３２や動力伝達装置などの回転数を元に電気自動車３０ａの瞬間の走行速度を算出する計測器である。
【００４３】
充電コネクタ４１は電池３１に接続されており、充電スタンド２３で電池３１を充電する際に後述する電力ケーブルが接続される。
【００４４】
情報接続端子４２は、制御装置３５に対して情報を入出力する端子であり、後述する充電スタンド２３の情報伝達ケーブルを接続することで、制御装置３５がデータ抽出手段４５によって抽出する情報を充電スタンド２３に出力できる。
【００４５】
図３を参照すると、充電スタンド２３は、上記したように充電ステーション２２内に充電スペースと組にして設けられる。充電スタンド２３は、対応する充電スペースに停車した電気自動車３０ａの電池３１に充電に必要な電力を供給し、その対価として料金の支払を受け付ける充電サービス事業に利用される。充電スタンド２３は、ディスプレイ２４、料金支払口２５、充電用の電力を与えるための電力ケーブル２６及び情報通信用の情報伝達ケーブル２７を備える。なお、充電スタンド２３は、電力ケーブル２６を設けずに、非接触型の電磁誘導等による充電スタンドとすることもできる。
【００４６】
ディスプレイ２４は、駐車した電気自動車の運転者等に必要な情報を表示する画面であり、且つ、同運転者等の操作を受付ける操作盤の機能を兼ね備えたタッチパネル式の液晶表示装置である。充電サービスの提供にあたり、運転者等の所望する充電条件を設定するための各種操作を受付ける。例えば、電池３１への充電にあたり、料金で充電量を指定したり、所望する充電容量で指定したり、若しくは、フル充電（満充電）を指定したりすることができる。
【００４７】
料金支払口２５は、充電サービスに対して支払われる料金を精算するためのクレジットカード、電子マネー、現金等による支払を受付ける読取り装置などからなる。
【００４８】
電力ケーブル２６は、充電スタンド２３に接続された図示しない電源から電力を電池３１に供給するための充電用のケーブルであり、電気自動車３０ａの電池３１に接続されたコネクタ４１に接続できる。
【００４９】
情報伝達ケーブル２７は、電気自動車３０ａの情報接続端子４２に接続されて、電気自動車３０ａの制御装置３５から情報を受ける。つまり、充電スタンド２３は、情報伝達ケーブル２７の接続を介して電気自動車３０ａの情報を抽出できる。
【００５０】
次に、図１及び図２を適宜参照しつつ、上記したシステムの動作について説明する。
【００５１】
まず、図４に示すように、サーバコンピュータ２は、走行中の電気自動車３０ａの走行情報及び電池情報を収集するため、自動車情報収集手段１１を所定間隔毎に実行する。
【００５２】
サーバコンピュータ２の自動車情報収集手段１１は、走行中の電気自動車３０ａに走行情報及び電池情報を送ることを求める自動車情報要求信号をその通信機３６に向けて送信する（Ｓ１）。
【００５３】
電気自動車３０ａの通信機３６は、この自動車情報要求信号を受信すると制御装置３５に信号を送り、制御装置３５はこれに応じてデータ抽出手段４５により走行情報及び電池情報の収集処理を開始する（Ｓ２）。
【００５４】
データ抽出手段４５は、ＧＰＳ３７から得られる位置情報と、速度計３８から得られる速度情報とを走行情報として、また残容量計３３から得られる電池３１の残容量を電池情報として抽出する。制御装置３５は、電気自動車３０ａを識別するための個体識別符号（ＩＤ１）を付してこれら情報を自動車情報としてサーバコンピュータ２に向けて返信する（Ｓ３）。
【００５５】
サーバコンピュータ２は、個体識別符号（ＩＤ１）を付された自動車情報の返信を受けると（Ｓ４）、自動車情報収集手段１１を介して、これをデータベース１８の、例えば、該電気自動車３０ａの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませる（Ｓ５）。なお、他の電気自動車３０ｂ、３０ｃなどからも所定間隔毎に同様の手順で該電気自動車３０ｂ、３０ｃなどを識別するための個体識別符号を付された自動車情報を収集し、それぞれの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませていく。
【００５６】
また、図５に示すように、サーバコンピュータ２は、上記したような走行中の電気自動車３０ａの走行情報及び電池情報の収集と平行して、データベース１８に登録された提携する充電ステーション２２について稼働情報を収集するため、充電ステーション情報収集手段１２を所定間隔毎に実行する。
【００５７】
サーバコンピュータ２の充電ステーション情報収集手段１２は、充電ステーション２２の稼働情報を送ることを求める稼働情報要求信号を充電ステーション２２の各充電スタンド２３（上記したように、図示しないサーバが充電ステーション２２に設けられているときにあっては該サーバ）に向けて送信する（Ｓ１１）。
【００５８】
充電ステーション２２の各充電スタンド２３（若しくは、図示しないサーバ）は、この稼働情報要求信号を受信すると、これに応じて前記したような充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電スタンド２３の充電スペースの空き情報、及び、充電中の電気自動車の充電情報、例えば、充電の完了予測時刻情報などを含む稼働情報を収集した上で（Ｓ１２）、充電スタンド２３を識別するための個体識別符号（ＩＤ２）を付して稼働情報としてサーバコンピュータ２に向けて返信する（Ｓ１３）。
【００５９】
サーバコンピュータ２は、個体識別符号（ＩＤ２）を付された充電スタンド２３における充電ステーション２２の稼働情報の返信を受けると（Ｓ１４）、充電ステーション情報収集手段１２を介して、これをデータベース１８の、例えば、充電ステーション２２の情報履歴としてストアされる領域に書き込ませる（Ｓ１５）。なお、他の充電スタンド２３からも所定間隔毎に同様の手順でこれを識別するための個体識別符号を付された稼働情報を収集し、それぞれの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませていく。
【００６０】
ここで、電気自動車３０ａの運転者に特定充電ステーションの情報を提供する場合には、例えば、運転者自らがインターフェース３４の入力装置を操作し、サーバコンピュータ２から特定充電ステーションの情報を得るのである。
【００６１】
詳細には、図６に示すように、運転者自らがインターフェース３４の入力装置を操作することにより照会要求信号が制御装置３５に送信される（Ｓ２１）。制御装置３５は、これに応じて、データ抽出手段４５によって上記した走行情報及び電池情報を抽出し、更に、電気自動車３０ａを識別するための固体識別符号（ＩＤ１）、及び、サーバコンピュータ２に特定充電ステーションを抽出させるための抽出要求信号を与えて、通信機３６からサーバコンピュータ２へ向けて送信させる（Ｓ２２）。
【００６２】
サーバコンピュータ２は通信装置７を介して抽出要求信号を受信すると（Ｓ２３）、走行距離計算手段１３によって、受信した電気自動車３０ａを識別するための個体識別符号（ＩＤ１）に対応する走行情報及び電池情報をデータベース１８から呼び出し、制御装置３５から受信した走行情報及び電池情報と合わせて残走行可能距離を算出する（Ｓ２４）。なお、残走行可能距離の算出方法については後述する。
【００６３】
サーバコンピュータ２は、特定充電ステーション抽出手段１４によって、電気自動車３０ａの残走行可能距離及び位置情報と、データベース１８に記録されている充電ステーション２２の所在地情報とを照らし合わせて、電気自動車３０ａが現在地から電池３１の残容量で走行できる距離内にある充電ステーション２２である特定充電ステーションを抽出する（Ｓ２５）。
【００６４】
また、サーバコンピュータ２は、上記して得た特定充電ステーションのそれぞれについて、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５によって、位置情報及び速度情報から到着予定時刻を算出して到着時刻情報を作成する（Ｓ２６）。
【００６５】
さらに、サーバコンピュータ２は、補正稼働状況情報作成手段１６によって作成された補正稼働状況情報について、データベース１８からそれぞれの特定充電ステーションの到着時刻情報に基づいて情報を呼び出す（Ｓ２７）。補正稼働状況情報は、上記したように、特定充電ステーションへの電気自動車３０ａの到着予定時刻における充電スタンド２３毎の空き予測情報などである。つまり、現在充電中の電気自動車３０ｂ及び／又は充電を予約している電気自動車３０ｃ（図１参照）が、電気自動車３０ａの到着予定時刻に充電中であるか否かなどを情報として得られるのである。これにより、特定充電ステーションにおける稼働情報の精度を補正稼働状況情報により高め、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００６６】
ここで充電スタンド２３における電気自動車３０ｂの必要充電時間は、充電時に充電スタンド２３の情報伝達ケーブル２７を電気自動車３０ｂの情報接続端子４２に接続して得られる電池情報などから算出される。つまり、充電スタンド２３での電池３１への充電にあたり、料金で充電容量を指定する場合及び所望する充電容量で指定する場合は、充電速度からこの必要充電時間が計算できる。また、フル充電（満充電）を指定した場合は、電池３１の残容量、すなわち、上記した残容量計３３で計測される残容量に対して充電速度からこの必要充電時間を計算できる。なお、必要充電時間は、電池情報から算出できるので、上記したと同様に電気自動車３０ｂからサーバコンピュータ２に電池情報を送信しているときは、サーバコンピュータ２においてこれを算出できる。かかる場合、電気自動車の情報接続端子４２及び充電スタンド２３の情報伝達ケーブルなどを省略できて、システムを簡素化できる。
【００６７】
以上の後に、サーバコンピュータ２は、送信手段１７によって、それぞれの特定充電ステーションの所在地情報、到着時刻情報及び補正稼働状況情報を電気自動車３０ａに向けて送信する（Ｓ２８）。
【００６８】
一方、電気自動車３０ａの制御装置３５は、通信機３６で受信したそれぞれの特定充電ステーションに対応した所在地情報、到着時刻情報及び補正稼働状況情報を必要に応じてインターフェース３４の図示しない表示装置に表示させる（Ｓ２９）。これにより信頼性の高い情報を電気自動車３０ａの運転者にインターフェース３４を通じて与えることができる。なお、特定充電ステーションの中から充電を行う充電ステーションの選択結果を運転者にインターフェース３４から入力させるようにしてもよい。これによれば、充電を行う充電ステーションを選択するだけで自動的に予約を行い得る。
【００６９】
以上のように、システム１によれば、運転者は、特定充電ステーションのうちの１つを選択して、これに電気自動車３０ａを走らせることで、電池３１の容量切れを未然に防ぎつつ、充電が可能である。つまり、システム１は、電気自動車３０ａを電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーション２２の情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することができるのである。
【００７０】
ここで、走行距離計算手段１３によって残走行可能距離を算出する方法について説明する。
【００７１】
図７に示すように、自動車情報収集手段１１によって収集された自動車情報のうち、最新の自動車情報を得た時刻をｔａとし、現在の時刻をｔｂとする。図７（Ａ１）に示すように、時刻ｔａと時刻ｔｂの差を、電池３１の残容量の時刻ｔａからｔｂまでの変化量の絶対値で除して、時刻ｔｂの電池３１の残容量を乗ずれば、電池３１の残容量で走行可能な時間である残走行可能時間が算出される。図７（Ａ２）に示すように、残走行可能時間に現在の速度（ｔｂ）を乗ずれば残走行可能距離が算出される。ここで、現在の速度（ｔｂ）は、モータ３２や動力伝達装置などの回転数を元に速度計３８によって算出されている。
【００７２】
また、残走行可能距離は図７（Ｂ）に示すように算出してもよい。すなわち、時刻ｔｂの位置情報から特定される位置（ｔｂ）と時刻ｔａの位置情報から特定される位置（ｔａ）との距離（道のり）を、電池３１の電池情報より得られる残容量の時刻ｔａからｔｂまでの変化量の絶対値で除して、時刻ｔｂの電池３１の残容量を乗ずれば、残走行可能距離が算出される。
【００７３】
このような、電池情報及び位置情報の時間変化に基づく算出方法によれば、加速及び減速を繰り返す電気自動車３０の運転状況に応じた残走行可能距離を算出できるため、残走行可能距離の精度を高めることができ、より信頼度の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができる。
【００７４】
さらに、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５によって特定充電ステーションへの到着予定時刻を算出する際に、位置情報の時間変化に基づいて平均速度を求めこれを速度情報として算出してもよい。かかる場合においても、残走行可能距離の算出と同様に、加速及び減速を繰り返す電気自動車３０の運転状況に応じた到着予定時刻を算出するため、到着予定時刻の精度を高めることができ、より信頼度の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができる。
【００７５】
また、速度情報を、上記したような位置情報の時間変化に基づいて算出すると、位置情報だけで速度情報を得ることができるので、速度計３８からの速度情報の抽出を省略し得て、システムを簡略化できる。
【００７６】
さらに、速度情報を電気自動車３０ａの制御装置３５によって算出するようにしてもよい。位置情報の微分値として得られる速度情報は、カーナビゲーションシステムに搭載されるジャイロや加速度センサによる補正や運転状況に応じた補正を可能とし、得られる速度情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができるのである。
【００７７】
ここまで本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれら実施例及び変形例に限定されるものではなく、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。
【符号の説明】
【００７８】
１ システム
２ サーバコンピュータ
３ 記憶装置
１１ 自動車情報収集手段
１２ 充電ステーション情報収集手段
１３ 走行距離計算手段
１４ 特定充電ステーション抽出手段
１５ 特定充電ステーション到着時刻算出手段
１６ 補正稼働状況情報作成手段
２０ 通信回線
２２ 充電ステーション
２３ 充電スタンド
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 電気自動車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用充電ステーションの案内システムに関し、特に、車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための広域案内システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、車両に搭載された電池でモータを駆動して走行する。この電池の性能及びコストの問題から、現状では、一度の充電で走行できる距離が一般的な液体燃料自動車（ガソリン車、ディーゼル車、及び、液化天然ガス車など）の一度の燃料供給で走行できる距離に比べて短い。そこで電池への充電をこまめに行い得るよう、電気自動車用の充電ステーションの数を増やすインフラ整備が進められる。しかしながら、液体燃料自動車から電気自動車への移行過渡期においては充電ステーションの数は十分ではなく、インフラ整備と平行して、電池切れの心配のないよう電気自動車をいつでも最寄りの充電ステーションへと案内できる案内システムが求められる。
【０００３】
電気自動車用の充電ステーションでは、電池への充電量にもよるが、一般的に、数十分から数時間程度の充電時間を必要とする。つまり、電気自動車が最寄りの充電ステーションへ案内されても、他の電気自動車が充電中であれば充電スペース外で相当な時間だけ待たされ、場合によっては、充電スペースに入場する前に電池切れを起こしてしまう可能性もある。そこで上記した案内システムにおいて、充電ステーションの充電スペースの空き状況を確認した上で電気自動車を充電ステーションへと案内することが求められる。
【０００４】
ところで、充電ステーションは、新たに建設、若しくは、従来の液体燃料自動車に燃料を供給するガソリンスタンドなどの設備変更をして建設されるだけでなく、充電時間が長くかかることから、自動車を駐車するための既存スペース、例えば、時間貸し駐車場やスーパーの駐車場などに充電器を設けて充電ステーションとすることも検討されている。特に、都市部では新たな充電ステーションの建設のための場所を確保することは難しく、このような充電ステーションが多くなると予測される。
【０００５】
上記した時間貸し駐車場に充電器を設けたような充電ステーションでは、空き駐車スペースがすなわち充電サービスを即時に提供可能な充電スペースとなる。つまり、駐車スペースの空き情報を案内する公知のシステムは、充電ステーションの空き状況を確認して電気自動車を充電ステーションへ案内するシステムとなり得る。例えば、特許文献１及び２では、駐車スペースの空き情報を通信システムを介して自動車の運転者に通知するシステムが開示されている。
【０００６】
また、充電ステーションの数が充分でない状況の中では、より広域に充電ステーションの空き状況などの情報を電気自動車の運転者に伝えられることが好ましい。そこで電気自動車の走行している最寄りの充電ステーションの情報を案内するだけでなく、電気自動車の電池の残容量に応じた走行可能距離を算出し、この走行可能距離内に存在する充電ステーションの場所を抽出し、電気自動車の運転者に該充電ステーションの情報を提供する広域案内システムも知られている。
【０００７】
例えば、特許文献３では、このような機能を有する通信サーバ及び広域案内システムが開示されている。通信サーバは、通信ネットワークを介して電気自動車の位置情報及び電池の残容量を受信すると、該電気自動車の平均走行距離から走行可能な距離を算出し、電気自動車の位置から走行可能な距離内にある充電ステーションを抽出する。その上で、該充電ステーションから得た稼働状況の情報とともにこれを該電気自動車に返信して、該充電ステーションへ自動車を案内するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１０３１２号公報
【特許文献２】特開２００９−１８７３４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１４８５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３に開示の広域案内システムの如く、現時点での充電ステーションの稼働状況を電気自動車の運転者に通知したとしても、充電ステーションに到達する前にその稼働状況、例えば、充電スペースの空き状況などは変化してしまう場合も多い。特に、電気自動車の充電ステーションに到達するまでの時間が長ければ長くなるほど、稼働状況は変化しやすい。しかも上記したように、充電ステーションの空きスペースは、一度、埋まってしまうと、次に空くまでに相当の時間がかかる。故に、電気自動車の走行可能な距離内の広域の情報を提供したとしても、実質的な実用に耐える信頼性の高い情報は、そのうちの一部、最寄りの充電ステーションの情報だけ、ということになってしまう。
【００１０】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電気自動車を電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーションの情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することのできる広域案内システムの提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による広域案内システムは、車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための案内システムであって、前記電気自動車の位置を示す位置情報を含む走行情報及び前記電池の状態を示す電池情報を逐次又は所定時間毎に受信する自動車情報収集部と、前記走行情報のうちの速度情報とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、前記位置情報に基づく前記電気自動車の位置から前記残走行可能距離内にある特定充電ステーションを抽出する特定充電ステーション抽出部と、前記充電ステーションのうち少なくとも前記特定充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を逐次又は所定時間毎に受信する充電ステーション情報収集部と、前記稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、前記特定充電ステーション毎に前記電気自動車が到着するまでの時間を計算して到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、前記特定充電ステーション、該特定充電ステーションに対応する前記到着時刻情報、及び、該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する前記補正稼働状況情報を前記電気自動車の運転者に通知すべく発する送信部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、充電ステーション毎に電気自動車の到着時刻に対応した補正稼働状況情報を作成できて、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。つまり、電気自動車を電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーションの情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することができるのである。
【００１３】
上記した発明において、前記走行距離計算部は、前記位置情報の時間変化とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して前記残走行可能距離を算出することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、残走行可能距離の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１４】
更に、上記した発明において、前記特定充電ステーション到着時刻算出部は、前記位置情報の時間変化に基づいて、前記到着時刻情報を作成することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、特定充電ステーションへの到着時刻情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１５】
更に、上記した発明において、前記補正稼働状況情報作成部は、前記特定充電ステーションでの現在充電している及び／又は充電を予約している前記電気自動車の充電必要時間から前記補正稼働状況情報を作成することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、特定充電ステーションにおける稼働情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１６】
更に、上記した発明において、前記速度情報は、前記電気自動車において算出されることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、位置情報の微分値として得られる速度情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００１７】
更に、上記した発明において、前記速度情報は、前記位置情報の時間変化に基づいて算出されることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、位置情報だけで速度情報を得られるから、システムを簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による広域案内システムを含むシステム図である。
【図２】図１の一部の詳細を示す図である。
【図３】図１の一部の詳細を示す図である。
【図４】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図５】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図６】本発明による広域案内システムのフロー図である。
【図７】本発明による広域案内システムで行われる計算方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の１つの実施の形態について図１乃至図７を参照して詳細を説明する。
【００２０】
まず、システム構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、システム１は、電気自動車３０ａについて算出される走行可能距離内にある単数若しくは複数の充電ステーション２２の情報を与えつつ、これへと案内するシステムである。システム１の中核をなすサーバコンピュータ２と、基地局２１及び複数の充電スタンド２３との間は、通信回線２０によって互いに接続されている。通信回線２０には、インターネット回線や電話回線等の既存の通信インフラを使用することができる。
【００２２】
基地局２１は、後述するように、電気自動車３０ａに備えられたカーナビゲーションシステム（図示せず）などに含まれる通信機３６（図２参照）と無線回線によって接続され、通信回線２０を介してサーバコンピュータ２と接続されている。
【００２３】
充電スタンド２３は、これと近接して駐車させた電気自動車３０ａの電池３１（図２参照）への充電を行う装置である。充電スタンド２３は、上記したように、新たに建設される充電ステーション２２のみならず、ショッピングセンターの駐車場などを利用した充電ステーション２２にも設けられる。通常、充電ステーション２２内には、充電スタンド２３及びこれに対応した充電スペースを１つの組として、複数が設けられる。図示したように、充電スタンド２３は通信回線２０に直接、接続されているが、充電ステーション２２に備えられた図示しないサーバ装置等に接続されてから間接的に通信回線２０に接続されていてもよい。これによれば、１つの充電ステーション２２内に複数の充電スタンド２３を設ける上で通信回線数を減らし、設備を簡略化でき得る。なお、充電スタンド２３の外観等については、図３を用いて後述する。
【００２４】
サーバコンピュータ２は記憶装置３、通信装置７、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６等を含む。図示しないが、サーバコンピュータ２には、これを管理するためのモニタ装置及びキーボードなどの入出力装置等が接続されている。
【００２５】
記憶装置３は、ＣＰＵ４を介してサーバコンピュータ２に実行させるためのプログラムである自動車情報収集手段１１、充電ステーション情報収集手段１２、走行距離計算手段１３、特定充電ステーション抽出手段１４、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５、補正稼働状況情報作成手段１６及び送信手段１７を記憶している。更に、記憶装置３は、そのデータベース領域であるデータベース１８を含む。このデータベース１８には、提携する充電ステーション２２のそれぞれの所在地を特定する所在地情報及び設置されている充電スタンド２３を特定するスタンド識別符号などが記録されている。また、データベース１８には、後述するように電気自動車の走行情報及び電池情報と、充電ステーション２２の稼働情報とが随時記録されていく。
【００２６】
図２を併せて参照すると、サーバコンピュータ２の自動車情報収集手段１１は、走行中の電気自動車３０ａから後述する走行情報及び電池情報を所定時間間隔で収集し、これらの情報をデータベース１８に記録するプログラムからなる。
【００２７】
走行情報は、電気自動車３０ａに搭載されたＧＰＳ３７から得られる位置情報と、モータ３２の回転出力などに基づく速度計３８から得られる速度情報とを含む。速度情報は、位置情報の微分値として得られるが、位置情報と別個に求めることで速度情報の精度を高め得る。その一方、速度情報を位置情報の時間変化から求めることで、電気自動車３０ａからサーバコンピュータ２へ送信すべき情報を減じることが出来て、システム１を簡略化できる。
【００２８】
電池情報は、残容量計３３によって計測される電池３１の残容量の情報である。なお、詳細については、後述する。
【００２９】
充電ステーション情報収集手段１２は、充電スタンド２３から若しくは充電ステーション２２の図示しないサーバから充電ステーション２２の稼働情報を所定時間間隔で収集し、これらの情報をデータベース１８に記録するプログラムからなる。この稼働情報には、充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電スタンド２３の充電スペースの空き情報、及び、充電中の電気自動車の充電情報、例えば、充電の完了予測時刻情報などが含まれる。
【００３０】
走行距離計算手段１３は、自動車情報収集手段１１により収集されデータベース１８に記録された電池情報及び走行情報をデータベース１８より呼び出して、電池３１の残容量において電気自動車３０ａが走行可能な距離である残走行可能距離を算出するプログラムからなる。なお、残走行可能距離の算出の仕方については後述する。
【００３１】
特定充電ステーション抽出手段１４は、電気自動車３０ａの位置情報により特定される位置から上記した走行距離計算手段１３によって算出される残走行可能距離内にある充電ステーション２２を上述したようにデータベース１８から抽出するプログラムからなる。なお、充電ステーション２２のうち、特定充電ステーション抽出手段１４によって抽出された充電ステーション２２を特定充電ステーションと便宜的に称することにする。つまり、特定充電ステーションは電気自動車３０ａが現在地から電池３１の残容量で走行できる距離内にある充電ステーション２２である。
【００３２】
特定充電ステーション到着時刻算出手段１５は、特定充電ステーション抽出手段１４にてデータベース１８から抽出された特定充電ステーションのそれぞれについて到着予定時刻を算出するプログラムからなる。到着予定時刻はデータベース１８に記録されている特定充電ステーションの所在地情報と、電気自動車３０ａの走行情報とを基にして算出される。例えば、位置情報から特定充電ステーションまでの距離を、速度で除することで算出される。かかる速度には、速度計３８から得られる速度情報を使用する。
【００３３】
補正稼働状況情報作成手段１６は、充電ステーション情報収集手段１２により収集された稼働情報をもとに、所定時間毎（時刻毎）の稼働状況である補正稼働状況情報を作成するプログラムからなる。補正稼働状況情報には充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電ステーション２２に設置された充電スタンド２３の充電スペースの空き情報を含む。つまり、補正稼働状況情報作成手段１６は、充電ステーション２２毎の稼働状況をタイムスケジュールに作成し、データベース１８に随時書き換え記録していく。また、かかるタイムスケジュールに、充電の予約に関する情報や、赤外線センサーなどによって得た充電ステーション２２内で充電の順番を待つ車両の情報を追加することで、より詳細な補正稼働状況情報を作成し得る。なお、充電ステーション２２の充電スタンド２３での１台の電気自動車の充電に必要な時間（充電必要時間）については後述する。
【００３４】
送信手段１７は、通信装置７を介して電気自動車３０ａに向けて特定充電ステーションの所在地情報、スタンド識別符号、それぞれの特定充電ステーションに対応する到着時刻情報、及び、それぞれの到着時刻情報に対応する補正稼働状況情報などの後述する情報を送信するプログラムからなる。
【００３５】
図２に示すように、電気自動車３０ａは、電池３１によりモータ３２を駆動して、図示しない動力伝達装置により車輪を回転させて走行する。電気自動車３０ａには、電池３１、モータ３２、残容量計３３、制御装置３５、インターフェース３４、通信機３６、ＧＰＳ３７及び速度計３８が備えられ、さらに、充電に必要な電力を得るための充電コネクタ４１及び必要に応じて制御装置３５による情報を外部へ取り出すための情報接続端子４２が備えられる。なお、後述する電気自動車３０ｂ、３０ｃについても同様である。
【００３６】
電池３１には、公知の充電可能なニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池が使用される。電池３１は、後述する残容量計３３に接続されて、その残容量を計測できるようになっている。
【００３７】
残容量計３３は、電池３１の充放電電流を計測し、電流を積算して得られる電気量を満充電の状態の残容量（満充電容量）から減算することで残容量を算出する。満充電容量は電池３１の劣化により減少するため、かかる方法の場合、満充電容量として設定した値を逐次補正する。なお、電池３１の残容量の計測は、公知の他の方法によってもよい。残容量計３３の出力は、制御装置３５へ接続されている。
【００３８】
制御装置３５は、上記した残容量計３３のほか、インターフェース３４、通信機３６、ＧＰＳ３７及び速度計３８にそれぞれ接続されている。これにより制御装置３５は、プログラムとして組み込まれたデータ抽出手段４５を介して、残容量計３３から電池３１の残容量、ＧＰＳ３７から電気自動車３０ａの現在位置を特定するための位置情報、速度計３８から電気自動車３０ａの走行速度を適宜得られる。
【００３９】
インターフェース３４は、制御装置３５の制御情報を表示させるための表示装置と、必要に応じて電気自動車３０ａの運転者の操作によって入力される情報を受付ける入力装置とを含む。
【００４０】
通信機３６は、無線回線によって基地局２１に接続され通信回線２０を介してサーバコンピュータ２と双方向通信を行う装置である。通信機３６は、制御装置３５で加工された情報をサーバコンピュータ２に向けて送信し、又はサーバコンピュータ２からの情報を受信するための装置であり、図示しないカーナビゲーションシステムなどに含まれて電気自動車３０ａに搭載されている。
【００４１】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）３７は、電気自動車３０ａの現在位置を測定し、これを特定する情報を与える装置である。ＧＰＳ３７は、通信機３６と同様に、図示しないカーナビゲーションシステムなどに含まれて電気自動車３０ａに搭載されている。
【００４２】
速度計３８は、モータ３２や動力伝達装置などの回転数を元に電気自動車３０ａの瞬間の走行速度を算出する計測器である。
【００４３】
充電コネクタ４１は電池３１に接続されており、充電スタンド２３で電池３１を充電する際に後述する電力ケーブルが接続される。
【００４４】
情報接続端子４２は、制御装置３５に対して情報を入出力する端子であり、後述する充電スタンド２３の情報伝達ケーブルを接続することで、制御装置３５がデータ抽出手段４５によって抽出する情報を充電スタンド２３に出力できる。
【００４５】
図３を参照すると、充電スタンド２３は、上記したように充電ステーション２２内に充電スペースと組にして設けられる。充電スタンド２３は、対応する充電スペースに停車した電気自動車３０ａの電池３１に充電に必要な電力を供給し、その対価として料金の支払を受け付ける充電サービス事業に利用される。充電スタンド２３は、ディスプレイ２４、料金支払口２５、充電用の電力を与えるための電力ケーブル２６及び情報通信用の情報伝達ケーブル２７を備える。なお、充電スタンド２３は、電力ケーブル２６を設けずに、非接触型の電磁誘導等による充電スタンドとすることもできる。
【００４６】
ディスプレイ２４は、駐車した電気自動車の運転者等に必要な情報を表示する画面であり、且つ、同運転者等の操作を受付ける操作盤の機能を兼ね備えたタッチパネル式の液晶表示装置である。充電サービスの提供にあたり、運転者等の所望する充電条件を設定するための各種操作を受付ける。例えば、電池３１への充電にあたり、料金で充電量を指定したり、所望する充電容量で指定したり、若しくは、フル充電（満充電）を指定したりすることができる。
【００４７】
料金支払口２５は、充電サービスに対して支払われる料金を精算するためのクレジットカード、電子マネー、現金等による支払を受付ける読取り装置などからなる。
【００４８】
電力ケーブル２６は、充電スタンド２３に接続された図示しない電源から電力を電池３１に供給するための充電用のケーブルであり、電気自動車３０ａの電池３１に接続されたコネクタ４１に接続できる。
【００４９】
情報伝達ケーブル２７は、電気自動車３０ａの情報接続端子４２に接続されて、電気自動車３０ａの制御装置３５から情報を受ける。つまり、充電スタンド２３は、情報伝達ケーブル２７の接続を介して電気自動車３０ａの情報を抽出できる。
【００５０】
次に、図１及び図２を適宜参照しつつ、上記したシステムの動作について説明する。
【００５１】
まず、図４に示すように、サーバコンピュータ２は、走行中の電気自動車３０ａの走行情報及び電池情報を収集するため、自動車情報収集手段１１を所定間隔毎に実行する。
【００５２】
サーバコンピュータ２の自動車情報収集手段１１は、走行中の電気自動車３０ａに走行情報及び電池情報を送ることを求める自動車情報要求信号をその通信機３６に向けて送信する（Ｓ１）。
【００５３】
電気自動車３０ａの通信機３６は、この自動車情報要求信号を受信すると制御装置３５に信号を送り、制御装置３５はこれに応じてデータ抽出手段４５により走行情報及び電池情報の収集処理を開始する（Ｓ２）。
【００５４】
データ抽出手段４５は、ＧＰＳ３７から得られる位置情報と、速度計３８から得られる速度情報とを走行情報として、また残容量計３３から得られる電池３１の残容量を電池情報として抽出する。制御装置３５は、電気自動車３０ａを識別するための個体識別符号（ＩＤ１）を付してこれら情報を自動車情報としてサーバコンピュータ２に向けて返信する（Ｓ３）。
【００５５】
サーバコンピュータ２は、個体識別符号（ＩＤ１）を付された自動車情報の返信を受けると（Ｓ４）、自動車情報収集手段１１を介して、これをデータベース１８の、例えば、該電気自動車３０ａの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませる（Ｓ５）。なお、他の電気自動車３０ｂ、３０ｃなどからも所定間隔毎に同様の手順で該電気自動車３０ｂ、３０ｃなどを識別するための個体識別符号を付された自動車情報を収集し、それぞれの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませていく。
【００５６】
また、図５に示すように、サーバコンピュータ２は、上記したような走行中の電気自動車３０ａの走行情報及び電池情報の収集と平行して、データベース１８に登録された提携する充電ステーション２２について稼働情報を収集するため、充電ステーション情報収集手段１２を所定間隔毎に実行する。
【００５７】
サーバコンピュータ２の充電ステーション情報収集手段１２は、充電ステーション２２の稼働情報を送ることを求める稼働情報要求信号を充電ステーション２２の各充電スタンド２３（上記したように、図示しないサーバが充電ステーション２２に設けられているときにあっては該サーバ）に向けて送信する（Ｓ１１）。
【００５８】
充電ステーション２２の各充電スタンド２３（若しくは、図示しないサーバ）は、この稼働情報要求信号を受信すると、これに応じて前記したような充電ステーション２２の営業の有無に関する情報、充電スタンド２３の充電スペースの空き情報、及び、充電中の電気自動車の充電情報、例えば、充電の完了予測時刻情報などを含む稼働情報を収集した上で（Ｓ１２）、充電スタンド２３を識別するための個体識別符号（ＩＤ２）を付して稼働情報としてサーバコンピュータ２に向けて返信する（Ｓ１３）。
【００５９】
サーバコンピュータ２は、個体識別符号（ＩＤ２）を付された充電スタンド２３における充電ステーション２２の稼働情報の返信を受けると（Ｓ１４）、充電ステーション情報収集手段１２を介して、これをデータベース１８の、例えば、充電ステーション２２の情報履歴としてストアされる領域に書き込ませる（Ｓ１５）。なお、他の充電スタンド２３からも所定間隔毎に同様の手順でこれを識別するための個体識別符号を付された稼働情報を収集し、それぞれの情報履歴としてストアされる領域に書き込ませていく。
【００６０】
ここで、電気自動車３０ａの運転者に特定充電ステーションの情報を提供する場合には、例えば、運転者自らがインターフェース３４の入力装置を操作し、サーバコンピュータ２から特定充電ステーションの情報を得るのである。
【００６１】
詳細には、図６に示すように、運転者自らがインターフェース３４の入力装置を操作することにより照会要求信号が制御装置３５に送信される（Ｓ２１）。制御装置３５は、これに応じて、データ抽出手段４５によって上記した走行情報及び電池情報を抽出し、更に、電気自動車３０ａを識別するための固体識別符号（ＩＤ１）、及び、サーバコンピュータ２に特定充電ステーションを抽出させるための抽出要求信号を与えて、通信機３６からサーバコンピュータ２へ向けて送信させる（Ｓ２２）。
【００６２】
サーバコンピュータ２は通信装置７を介して抽出要求信号を受信すると（Ｓ２３）、走行距離計算手段１３によって、受信した電気自動車３０ａを識別するための個体識別符号（ＩＤ１）に対応する走行情報及び電池情報をデータベース１８から呼び出し、制御装置３５から受信した走行情報及び電池情報と合わせて残走行可能距離を算出する（Ｓ２４）。なお、残走行可能距離の算出方法については後述する。
【００６３】
サーバコンピュータ２は、特定充電ステーション抽出手段１４によって、電気自動車３０ａの残走行可能距離及び位置情報と、データベース１８に記録されている充電ステーション２２の所在地情報とを照らし合わせて、電気自動車３０ａが現在地から電池３１の残容量で走行できる距離内にある充電ステーション２２である特定充電ステーションを抽出する（Ｓ２５）。
【００６４】
また、サーバコンピュータ２は、上記して得た特定充電ステーションのそれぞれについて、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５によって、位置情報及び速度情報から到着予定時刻を算出して到着時刻情報を作成する（Ｓ２６）。
【００６５】
さらに、サーバコンピュータ２は、補正稼働状況情報作成手段１６によって作成された補正稼働状況情報について、データベース１８からそれぞれの特定充電ステーションの到着時刻情報に基づいて情報を呼び出す（Ｓ２７）。補正稼働状況情報は、上記したように、特定充電ステーションへの電気自動車３０ａの到着予定時刻における充電スタンド２３毎の空き予測情報などである。つまり、現在充電中の電気自動車３０ｂ及び／又は充電を予約している電気自動車３０ｃ（図１参照）が、電気自動車３０ａの到着予定時刻に充電中であるか否かなどを情報として得られるのである。これにより、特定充電ステーションにおける稼働情報の精度を補正稼働状況情報により高め、より信頼性の高い情報を電気自動車の運転者に与えることができる。
【００６６】
ここで充電スタンド２３における電気自動車３０ｂの必要充電時間は、充電時に充電スタンド２３の情報伝達ケーブル２７を電気自動車３０ｂの情報接続端子４２に接続して得られる電池情報などから算出される。つまり、充電スタンド２３での電池３１への充電にあたり、料金で充電容量を指定する場合及び所望する充電容量で指定する場合は、充電速度からこの必要充電時間が計算できる。また、フル充電（満充電）を指定した場合は、電池３１の残容量、すなわち、上記した残容量計３３で計測される残容量に対して充電速度からこの必要充電時間を計算できる。なお、必要充電時間は、電池情報から算出できるので、上記したと同様に電気自動車３０ｂからサーバコンピュータ２に電池情報を送信しているときは、サーバコンピュータ２においてこれを算出できる。かかる場合、電気自動車の情報接続端子４２及び充電スタンド２３の情報伝達ケーブルなどを省略できて、システムを簡素化できる。
【００６７】
以上の後に、サーバコンピュータ２は、送信手段１７によって、それぞれの特定充電ステーションの所在地情報、到着時刻情報及び補正稼働状況情報を電気自動車３０ａに向けて送信する（Ｓ２８）。
【００６８】
一方、電気自動車３０ａの制御装置３５は、通信機３６で受信したそれぞれの特定充電ステーションに対応した所在地情報、到着時刻情報及び補正稼働状況情報を必要に応じてインターフェース３４の図示しない表示装置に表示させる（Ｓ２９）。これにより信頼性の高い情報を電気自動車３０ａの運転者にインターフェース３４を通じて与えることができる。なお、特定充電ステーションの中から充電を行う充電ステーションの選択結果を運転者にインターフェース３４から入力させるようにしてもよい。これによれば、充電を行う充電ステーションを選択するだけで自動的に予約を行い得る。
【００６９】
以上のように、システム１によれば、運転者は、特定充電ステーションのうちの１つを選択して、これに電気自動車３０ａを走らせることで、電池３１の容量切れを未然に防ぎつつ、充電が可能である。つまり、システム１は、電気自動車３０ａを電池切れの心配のないよう、広域に亘って充電ステーション２２の情報を提供しつつ、いつでも最寄りの利用可能な充電ステーションへと案内することができるのである。
【００７０】
ここで、走行距離計算手段１３によって残走行可能距離を算出する方法について説明する。
【００７１】
図７に示すように、自動車情報収集手段１１によって収集された自動車情報のうち、最新の自動車情報を得た時刻をｔａとし、現在の時刻をｔｂとする。図７（Ａ１）に示すように、時刻ｔａと時刻ｔｂの差を、電池３１の残容量の時刻ｔａからｔｂまでの変化量の絶対値で除して、時刻ｔｂの電池３１の残容量を乗ずれば、電池３１の残容量で走行可能な時間である残走行可能時間が算出される。図７（Ａ２）に示すように、残走行可能時間に現在の速度（ｔｂ）を乗ずれば残走行可能距離が算出される。ここで、現在の速度（ｔｂ）は、モータ３２や動力伝達装置などの回転数を元に速度計３８によって算出されている。
【００７２】
また、残走行可能距離は図７（Ｂ）に示すように算出してもよい。すなわち、時刻ｔｂの位置情報から特定される位置（ｔｂ）と時刻ｔａの位置情報から特定される位置（ｔａ）との距離（道のり）を、電池３１の電池情報より得られる残容量の時刻ｔａからｔｂまでの変化量の絶対値で除して、時刻ｔｂの電池３１の残容量を乗ずれば、残走行可能距離が算出される。
【００７３】
このような、電池情報及び位置情報の時間変化に基づく算出方法によれば、加速及び減速を繰り返す電気自動車３０の運転状況に応じた残走行可能距離を算出できるため、残走行可能距離の精度を高めることができ、より信頼度の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができる。
【００７４】
さらに、特定充電ステーション到着時刻算出手段１５によって特定充電ステーションへの到着予定時刻を算出する際に、位置情報の時間変化に基づいて平均速度を求めこれを速度情報として算出してもよい。かかる場合においても、残走行可能距離の算出と同様に、加速及び減速を繰り返す電気自動車３０の運転状況に応じた到着予定時刻を算出するため、到着予定時刻の精度を高めることができ、より信頼度の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができる。
【００７５】
また、速度情報を、上記したような位置情報の時間変化に基づいて算出すると、位置情報だけで速度情報を得ることができるので、速度計３８からの速度情報の抽出を省略し得て、システムを簡略化できる。
【００７６】
さらに、速度情報を電気自動車３０ａの制御装置３５によって算出するようにしてもよい。位置情報の微分値として得られる速度情報は、カーナビゲーションシステムに搭載されるジャイロや加速度センサによる補正や運転状況に応じた補正を可能とし、得られる速度情報の精度を高めることが出来て、より信頼性の高い情報を電気自動車３０ａの運転者に与えることができるのである。
【００７７】
ここまで本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれら実施例及び変形例に限定されるものではなく、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。
【符号の説明】
【００７８】
１ システム
２ サーバコンピュータ
３ 記憶装置
１１ 自動車情報収集手段
１２ 充電ステーション情報収集手段
１３ 走行距離計算手段
１４ 特定充電ステーション抽出手段
１５ 特定充電ステーション到着時刻算出手段
１６ 補正稼働状況情報作成手段
２０ 通信回線
２２ 充電ステーション
２３ 充電スタンド
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 電気自動車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための広域案内システムであって、
前記電気自動車の位置を示す位置情報を含む走行情報及び前記電池の状態を示す電池情報を逐次又は所定時間毎に受信する自動車情報収集部と、
前記走行情報のうちの速度情報とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、
前記位置情報に基づく前記電気自動車の位置から前記残走行可能距離内にある特定充電ステーションを抽出する特定充電ステーション抽出部と、
前記充電ステーションのうち少なくとも前記特定充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を逐次又は所定時間毎に受信する充電ステーション情報収集部と、
前記稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、
前記特定充電ステーション毎に前記電気自動車が到着するまでの時間を計算して到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、
前記特定充電ステーション、該特定充電ステーションに対応する前記到着時刻情報、及び、該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する前記補正稼働状況情報を前記電気自動車の運転者に通知すべく発する送信部と、を有することを特徴とする広域案内システム。
【請求項２】
前記走行距離計算部は、前記位置情報の時間変化とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して前記残走行可能距離を算出することを特徴とする請求項１記載の広域案内システム。
【請求項３】
前記特定充電ステーション到着時刻算出部は、前記位置情報の時間変化に基づいて、前記到着時刻情報を作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の案内システム。
【請求項４】
前記補正稼働状況情報作成部は、前記特定充電ステーションでの現在充電している及び／又は充電を予約している前記電気自動車の充電必要時間から前記補正稼働状況情報を作成することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載の広域案内システム。
【請求項５】
前記速度情報は、前記電気自動車において算出されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに記載の広域案内システム。
【請求項６】
前記速度情報は、前記位置情報の時間変化に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに記載の広域案内システム。
【請求項１】
車両に搭載された電池によってモータを駆動して走行する電気自動車を充電ステーションへ案内するための広域案内システムであって、
前記電気自動車の位置を示す位置情報を含む走行情報及び前記電池の状態を示す電池情報を逐次又は所定時間毎に受信する自動車情報収集部と、
前記走行情報のうちの速度情報とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して残走行可能距離を算出する走行距離計算部と、
前記位置情報に基づく前記電気自動車の位置から前記残走行可能距離内にある特定充電ステーションを抽出する特定充電ステーション抽出部と、
前記充電ステーションのうち少なくとも前記特定充電ステーションの稼働状況を示す稼働情報を逐次又は所定時間毎に受信する充電ステーション情報収集部と、
前記稼働情報から所定時間後の稼働状況である補正稼働状況情報を作成する補正稼働状況情報作成部と、
前記特定充電ステーション毎に前記電気自動車が到着するまでの時間を計算して到着時刻情報を作成する特定充電ステーション到着時刻算出部と、
前記特定充電ステーション、該特定充電ステーションに対応する前記到着時刻情報、及び、該特定充電ステーション及び該到着時刻情報に対応する前記補正稼働状況情報を前記電気自動車の運転者に通知すべく発する送信部と、を有することを特徴とする広域案内システム。
【請求項２】
前記走行距離計算部は、前記位置情報の時間変化とこれに対応する前記電池情報の時間変化とに基づいて、前記電池の残容量に対して前記残走行可能距離を算出することを特徴とする請求項１記載の広域案内システム。
【請求項３】
前記特定充電ステーション到着時刻算出部は、前記位置情報の時間変化に基づいて、前記到着時刻情報を作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の案内システム。
【請求項４】
前記補正稼働状況情報作成部は、前記特定充電ステーションでの現在充電している及び／又は充電を予約している前記電気自動車の充電必要時間から前記補正稼働状況情報を作成することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載の広域案内システム。
【請求項５】
前記速度情報は、前記電気自動車において算出されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに記載の広域案内システム。
【請求項６】
前記速度情報は、前記位置情報の時間変化に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに記載の広域案内システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１０２７３９（Ｐ２０１１−１０２７３９Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７３６４（Ｐ２００９−２５７３６４）
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
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