JP2010540907A - 電気車両ネットワーク - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
[0001] 開示の実施形態は、一般に電気車両に関する。開示の実施形態は、特に、電気車両ネットワーク、並びに車両のユーザ、サービスプロバイダ、電力供給業者および/または金融機関間の関係に関する。
[0002] 乗り物(例えば、乗用車、トラック、飛行機、船等)は、現代経済の不可欠な一部である。残念なことに、自動車に動力を供給するために用いられる石油のような化石燃料は、これらの化石燃料用の限りのある外国資源に対する依存、汚染、および気候変動を含む多数の欠点を有する。これらの問題に対する1つの解決策は、自動車の燃料経済性を向上させることである。最近、ガソリン−電気ハイブリッド車が導入されたが、これらは、従来の非ハイブリッド車の燃料経済性よりかなり高い燃料経済性を有する。しかしながら、ハイブリッド車は、化石燃料の必要性を解消しない。
[0005] 上記の欠点を克服するために、いくつかの実施形態は、素早く交換できるバッテリを含む電気車両を提供する。そうする際に、消耗した(または部分的に消耗した)バッテリは、充電したバッテリと交換することができる。したがって、長いバッテリ充電時間は、長い距離を走行している電気車両のユーザによって、もはや必要とされない。さらに、電気車両のコストは、電気車両のバッテリがもはや車両の不可欠な一部ではないので、かなり低減することができる。したがって、バッテリは、車両のユーザ以外の関係者が所有することができる。例えば、金融機関またはサービスプロバイダが、バッテリを所有し、提供されるバッテリサービス(例えば、バッテリの充電、バッテリの交換等)に基づいてユーザに代金を請求してもよい。最後に、電気車両がバッテリによって電力を供給されるので、化石燃料の外国資源に対する依存は、解消することができる。さらに、バッテリを充電するために必要なエネルギは、再生可能および/またはクリーン資源(例えば、ソーラーパワー、風力、水力等)によって発生することができる。
電気車両ネットワーク
[0081] 図1は、いくつかの実施形態に従って、電気車両ネットワーク100を示す。電気車両ネットワーク100は、車両102およびバッテリ104を含む。いくつかの実施形態において、バッテリ104は、バッテリ(例えば、リチウムイオン電池、鉛酸電池、ニッケル水素電池等)、コンデンサ、反応セル(例えば、亜鉛空気電池)などの、電気エネルギを蓄積できる任意の装置を含む。
・様々な基本システムサービスを扱うための、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム1712;
・1つまたは複数の通信ネットワークインタフェース1704(有線または無線)、およびインターネット、他のワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つまたは複数の通信ネットワークを介して、車両1700を他のコンピュータに接続するために用いられる通信モジュール1714(例えば、車両通信モジュール106);
・入力装置1708を介してユーザからコマンドを受信する、かつユーザインタフェースオブジェクトを表示装置1706に生成するユーザインタフェースモジュール1716;
・本明細書で説明するような測位システムを用いて、車両1700の位置を判定する、かつ車両のユーザによって選択された目的地1744を含む測位モジュール1718;
・車両のバッテリの状態を判定するバッテリ状態モジュール1720;
・車両のバッテリの充電、および/または部分的に消耗したバッテリと充電したバッテリとの交換を制御するバッテリ制御モジュール1722であって、車両1700と、バッテリサービスステーションおよび/またはサービスプロバイダ112との間の通信中に用いられるハンドシェーキングおよび暗号化機能を含むバッテリ制御モジュール1722;
・車両のユーザのアカウント情報を管理するアカウントモジュール1724;
・車両1700におけるデータベースとインタフェースするデータベースモジュール1726、
・車両のバッテリの状態に関する現在および/または履歴情報を含むバッテリ状態データベース1740;
・現在の位置および/または履歴位置ならびにアドレスを記憶する、車両の地理的位置データベース1742;
・バッテリサービスステーションに関する情報を含むバッテリサービスステーションデータベース1746;および
・車両のユーザのアカウント情報を含むアカウントデータ1748.
・様々な基本システムサービスを扱うための、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム1812;
・1つまたは複数の通信ネットワークインタフェース1804(有線または無線)、およびインターネット、他のワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つまたは複数の通信ネットワークを介して、サービスプロバイダ1800を他のコンピューティング装置に接続するために用いられる通信モジュール1814;
・入力装置1808を介してユーザからコマンドを受信する、かつユーザインタフェースオブジェクトを表示装置1806に生成するユーザインタフェースモジュール1816;
・本明細書で説明するような測位システムを用いて、車両およびバッテリサービスステーションの位置を追跡する測位モジュール1818;
・車両のバッテリの状態を判定するバッテリ状態モジュール1820;
・バッテリサービスステーションの状態を追跡するバッテリサービスステーションモジュール1822;
・車両のユーザのアカウント情報を管理するアカウントモジュール1824;
・サービスプロバイダ1800におけるデータベースとインタフェースするデータベースモジュール1826;
・車両−エリアネットワークにおける車両の現在および/または履歴位置を含む車両位置データベース1840;
・車両−エリアネットワークにおけるバッテリの状態を含むバッテリ状態データベース1842
・車両−エリアネットワークにおけるバッテリサービスステーションの状態を含むバッテリサービスステーションデータベース1844;および
・車両のユーザのアカウント情報を含むアカウントデータ1846.
・様々な基本システムサービスを扱うための、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム1912;
・1つまたは複数の通信ネットワークインタフェース1904(有線または無線)、およびインターネット、他のワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つまたは複数の通信ネットワークを介して、バッテリ交換ステーション1900を他のコンピュータに接続するために用いられる通信モジュール1914;
・入力装置1908を介してユーザからコマンドを受信する、かつユーザインタフェースオブジェクトを表示装置1906に生成するユーザインタフェースモジュール1916;
・本明細書で説明するような測位システムを用いて、バッテリ交換ステーションの位置を判定(例えば、本明細書で説明するような測位システムを介して、ユーザ入力を介して等)および/または報告する測位モジュール1918;
・バッテリ交換ステーションにあるバッテリの状態を判定するバッテリ状態モジュール1920;
・バッテリ交換ステーション1900の状態を判定および報告する、かつ本明細書で説明するように車両のバッテリを交換することに関連する動作を実行するバッテリ交換モジュール1922;
・車両のユーザのアカウント情報を管理するアカウントモジュール1924;
・バッテリ交換ステーション1900におけるデータベースとインタフェースするデータベースモジュール1926と、
・バッテリ交換ステーションにおけるバッテリの状態を含むバッテリ状態データベース1940;
・バッテリ交換ステーションにおけるバッテリおよび/またはバッテリ交換ベイの状態を含むバッテリ交換データベース1942;および
・車両のユーザのアカウント情報を含むアカウントデータ1944.
・様々な基本システムサービスを扱うための、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム2012;
・1つまたは複数の通信ネットワークインタフェース2004(有線または無線)、およびインターネット、他のワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つまたは複数の通信ネットワークを介して、充電ステーション2000を他のコンピュータに接続するために用いられる通信モジュール2014;
・入力装置2008を介してユーザからコマンドを受信する、かつユーザインタフェースオブジェクトを表示装置2006に生成するユーザインタフェースモジュール2016;
・本明細書で説明するような測位システムを用いて、バッテリ交換ステーションの位置を判定(例えば、本明細書で説明するような測位システムを介して、ユーザ入力を介して等)および/または報告する測位モジュール2018;
・充電ステーション2000の状態を判定および報告する、かつ本明細書では説明するような充電ステーションにおいてバッテリ充電することに関する動作を実行するバッテリ制御モジュール2020;および
・車両のユーザのアカウント情報を管理するアカウントモジュール2022.
[00105] 図2−16で説明する方法において、それぞれの方法は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶された、かつ1つまたは複数のコンピュータシステムにおける1つまたは複数のプロセッサによって実行される命令によって管理してもよい。図2−16に示す動作の各々は、それぞれ、コンピュータメモリまたはコンピュータ可読記憶媒体に記憶された命令に対応してもよい。コンピュータ可読記憶媒体には、磁気もしくは光ディスク記憶装置、フラッシュメモリなどのソリッドステート記憶装置、または他の不揮発性メモリ装置を含んでもよい。コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータ可読命令は、1つまたは複数のプロセッサによって解釈されるソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、または他の命令形式である。
[00126] 車両−エリアネットワークにおいてバッテリサービスステーションに関する情報を車両に提供するために、いくつかの実施形態は、バッテリサービスステーションの状態を監視する。方法500は、サービスプロバイダ112のバッテリサービスステーションモジュール1822が、データネットワーク120を通じてバッテリサービスステーションの状態を定期的に要求する場合に(508)開始する。いくつかの実施形態において、バッテリサービスステーションの状態を定期的に要求することは、データネットワークを通じてバッテリサービスステーションに問い合わせを定期的に送信することを含み、問い合わせは、バッテリサービスステーションの状態を要求する。バッテリサービスステーションは、バッテリサービスステーションの状態に対する要求を定期的に受信し(510)、バッテリサービスステーションの状態を判定する(512)。例えば、バッテリ交換モジュール1922は、バッテリ交換ステーション134の状態を判定することができる。同様に、バッテリ制御モジュール2020は、充電ステーション132の状態を判定することができる。次に、バッテリサービスステーションは、バッテリサービスステーション514の状態をサービスプロバイダ112に送信する(514)。いくつかの実施形態において、バッテリサービスステーションは、サービスプロバイダ112からの要求がなくても、バッテリサービスステーションの状態を定期的に送信してもよい。
[00129] 図6は、いくつかの実施形態に従って、バッテリ交換ステーションにおいて車両にエネルギを供給するための方法600を表わすフロー図である。方法600は、車両102が、充電したバッテリをバッテリ交換ステーション134に要求する場合に(608)開始する。バッテリ交換ステーション134は、充電したバッテリの要求を受信し(610)、サービスプロバイダ602に問い合わせて(612)、車両102のユーザ110のアカウント状態を判定する。サービスプロバイダ112は、車両102のユーザ110のアカウント状態を判定するための問い合わせを受信し(614)、サービスプロバイダ112のアカウントモジュール1824は、車両102のユーザ110のアカウント状態を判定する(616)。次に、サービスプロバイダ112は、アカウント状態をバッテリ交換ステーション134に送信する(618)。
[00141] 図9は、いくつかの実施形態に従って、電力網においてエネルギを分配するための方法900を表わすフロー図である。方法900は、発電機156が1つまたは複数の発電所からエネルギを発生する場合に(908)開始する。
[00145] 図10−16は、いくつかの実施形態に従って、ユーザ、サービスプロバイダ、および金融機関間の多数の関係を説明する。いくつかの実施形態において、金融機関は、上記のようにサービスプロバイダによって提供される役割および/またはサービスを引き受けることができ、逆の場合も同様である。いくつかの実施形態では、金融機関が、バッテリサービスステーションおよび/または車両−エリアネットワークを所有する。いくつかの実施形態では、サービスプロバイダが、バッテリサービスステーションおよび/または車両−エリアネットワークを所有する。
Claims (42)
- 車両の1つまたは複数の車輪を駆動し、かつバッテリによって電力を供給される電気モータを含む電気車両に、バッテリサービスステーションに関する情報を提供するための方法であって、
車両において、
前記車両のバッテリの状態を判定することと、
前記車両の地理的位置を判定することと、
前記車両の前記バッテリの前記充電状態および前記車両の前記地理的位置に基づいて、前記車両が到達できる少なくとも1つのバッテリサービスステーションを識別することと、
前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションのユーザを、前記車両のユーザに通知することと、
を含む方法。 - 前記車両において、少なくとも1つのバッテリサービスステーションに対する前記車両の前記地理的位置を、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにおける地図上に表示することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記車両において、前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを前記地図上にマークすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションが、前記車両の前記バッテリを充電する充電ステーションか、または前記車両の少なくとも部分的に消耗したバッテリを充電したバッテリと交換するバッテリ交換ステーションである、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリが、前記ユーザによって所有されず、
前記車両の前記ユーザが、前記車両の法的所有権を有するユーザか、または前記車両の法的占有権を有するユーザである、請求項1に記載の方法。 - 前記車両のユーザからバッテリサービスステーションの選択を受信することと、
前記車両のために、前記バッテリサービスステーションの予約をすることと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を判定することが、
前記バッテリの充電レベルを判定することと、
前記バッテリの製造からの年数を判定することと、
前記バッテリの充電/放電サイクルの回数を判定することと、
前述の動作の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される1つを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態に基づいて、前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを識別することが、
前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定することと、
前記車両の前記地理的位置から前記最大距離内にある前記バッテリサービスステーションを決定することと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記最大距離が、指定の安全率を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定することと、
前記車両の前記地理的位置の前記最大距離内にある地図エリアを、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにマークすることと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記車両の前記地理的位置を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリサービスステーションの状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダから定期的に受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- それぞれの前記バッテリサービスステーションの前記状態が、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有された充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いた充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有されたバッテリ交換ベイの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いたバッテリ交換ベイの数と、
前記バッテリサービスステーションの位置と、
前述の状態の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される、請求項13に記載の方法。 - 前記車両の1つまたは複数の車輪を駆動し、かつバッテリによって電力を供給される電気モータを含む車両が、
1つまたは複数のプロセッサと、
メモリと、
前記メモリに記憶された1つまたは複数のプログラムであって、
前記車両のバッテリの状態を判定する命令と、
前記車両の地理的位置を判定する命令と、
前記車両の前記バッテリの前記充電状態および前記車両の前記地理的位置に基づいて、前記車両が到達できる少なくとも1つのバッテリサービスステーションを識別する命令と、
前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションのユーザを、前記車両のユーザに通知する命令と、
を含む1つまたは複数のプログラムと、
を含む車両。 - 少なくとも1つのバッテリサービスステーションに対する前記車両の前記地理的位置を、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにおける地図上に表示する命令をさらに含む、請求項15に記載の車両。
- 前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを、前記地図上にマークする命令をさらに含む、請求項15に記載の車両。
- 前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションが、前記車両の前記バッテリを充電する充電ステーションか、または前記車両の少なくとも部分的に消耗したバッテリを充電したバッテリと交換するバッテリ交換ステーションである、請求項15に記載の車両。
- 前記バッテリがユーザによって所有されず、
前記車両の前記ユーザが、前記車両の法的所有権を有するユーザか、または前記車両の法的占有権を有するユーザである、請求項15に記載の車両。 - 前記車両のユーザからバッテリサービスステーションの選択を受信する命令と、
前記車両のために、前記バッテリサービスステーションの予約をする命令と、
をさらに含む、請求項15に記載の車両。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を判定する前記命令が、
前記バッテリの充電レベルを判定する命令と、
前記バッテリの製造からの年数を判定する命令と、
前記バッテリの充電/放電サイクルの回数を判定する命令と、
前述の命令の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される1つを含む、請求項15に記載の車両。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態に基づいて、前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを識別する前記命令が、
前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定する命令と、
前記車両の前記地理的位置から前記最大距離内にある前記バッテリサービスステーションを決定する命令と、
を含む、請求項15に記載の車両。 - 前記最大距離が、指定の安全率を含む、請求項22に記載の車両。
- 前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定する命令と、
前記車両の前記地理的位置から前記最大距離内にある地図エリアを、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにマークする命令と、
をさらに含む、請求項15に記載の車両。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信する命令を含む、請求項15に記載の車両。
- 前記車両の前記地理的位置を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信する命令を含む、請求項15に記載の車両。
- 前記バッテリサービスステーションの状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダから定期的に受信する命令を含む、請求項15に記載の車両。
- それぞれのバッテリサービスステーションの前記状態が、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有された充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いた充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有されたバッテリ交換ベイの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いたバッテリ交換ベイの数と、
前記バッテリサービスステーションの位置と、
前述の状態の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される、請求項27に記載の車両。 - コンピュータによる実行のために構成された1つまたは複数のプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記1つまたは複数のプログラムが、
前記車両のバッテリの状態を判定する命令であって、前記車両が、前記車両の1つまたは複数の車輪を駆動する電気モータを含み、前記電気モータが、前記バッテリからエネルギを受け取る命令と、
前記車両の地理的位置を判定する命令と、
前記車両の前記バッテリの前記充電状態および前記車両の前記地理的位置に基づいて、前記車両が到達できる少なくとも1つのバッテリサービスステーションを識別する命令と、
前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションのユーザを、前記車両のユーザに通知する命令と、
を含むコンピュータ可読記憶媒体。 - 少なくとも1つのバッテリサービスステーションに対する前記車両の前記地理的位置を、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにおける地図上に表示する命令をさらに含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを、前記地図上にマークする命令をさらに含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記少なくとも1つのバッテリサービスステーションが、前記車両の前記バッテリを充電する充電ステーションか、または前記車両の少なくとも部分的に消耗したバッテリを充電したバッテリと交換するバッテリ交換ステーションである、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記バッテリが前記ユーザによって所有されず、
前記車両の前記ユーザが、前記車両の法的所有権を有するユーザか、または前記車両の法的占有権を有するユーザである、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記車両のユーザからバッテリサービスステーションの選択を受信する命令と、
前記車両のために、前記バッテリサービスステーションの予約をする命令と、
をさらに含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を判定する前記命令が、
前記バッテリの充電レベルを判定する命令と、
前記バッテリの製造からの年数を判定する命令と、
前記バッテリの充電/放電サイクルの回数を判定する命令と、
前述の命令の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される1つを含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態に基づいて、前記車両が到達できる前記バッテリサービスステーションを識別する前記命令が、
前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定する命令と、
前記車両の前記地理的位置から前記最大距離内にある前記バッテリサービスステーションを決定する命令と、
を含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記最大距離が、指定の安全率を含む、請求項36に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記バッテリが前記車両の前記電気モータにもはや電力を供給できなくなる前に前記車両が走行できる最大距離を判定する命令と、
前記車両の前記地理的位置から前記最大距離内にある地図エリアを、前記車両の測位システムのユーザインタフェースにマークする命令と、
を含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記車両の前記バッテリの前記状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信する命令を含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記車両の前記地理的位置を、データネットワークを通じてサービスプロバイダに定期的に送信する命令を含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記バッテリサービスステーションの状態を、データネットワークを通じてサービスプロバイダから定期的に受信する命令を含む、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- それぞれのバッテリサービスステーションの前記状態が、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有された充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いた充電ステーションの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける占有されたバッテリ交換ベイの数と、
前記それぞれのバッテリサービスステーションにおける空いたバッテリ交換ベイの数と、
前記バッテリサービスステーションの位置と、
前述の状態の任意の組み合わせと、
からなる群から選択される、請求項41に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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