JP2017162370A - カーシェアリングサービスの運用システム - Google Patents

Abstract

【課題】カーシェアリングサービスの運用システムであって、それぞれのステーションにおいて蓄えられている電力量のばらつきや、停車している電気自動車の数のばらつきを抑制することのできる運用システムを提供する。【解決手段】運用システム１００は、ステーション２０の蓄電設備２４０に蓄えられている電力量と、当該ステーション２０に停車している全ての電気自動車３０に蓄えられている電力量と、の合計であるステーション電力量を取得する電力量取得部１３０を備える。利用者からの利用申し込みが利用入力部１１０に入力された際、料金提示部１２０は、開始ステーションについて取得されたステーション電力量に基づいて利用料金の算出及び提示を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、カーシェアリングサービスの運用システムに関する。

カーシェアリングサービスとは、利用者の求めに応じて車両の一時的な貸し出しを行うサービスである。近年では、貸出対象の車両として電気自動車を用いたカーシェアリングサービスも行われている。

カーシェアリングサービスの提供対象となるサービスエリアには、電気自動車の借り受け及び返却の窓口となるステーションが複数設けられている。それぞれのステーションには、例えば複数台の電気自動車が停車している。電気自動車への充電は、電気自動車がステーションに停車しているときに行われる。

カーシェアリングサービスの一態様においては、カーシェアリングサービスの利用者は、特定のステーションを訪れて電気自動車を借り受ける。その後、電気自動車を運転して他のステーションまで移動して、当該ステーションで電気自動車の返却を行う。利用者は、例えば電気自動車の利用時間に比例した電気料金を支払う。

下記特許文献１には、カーシェアリングサービスの運用管理システムについて記載されている。当該システムでは、収益率やサービス率を示す指標である評価指標が適切な範囲となるようにサービスの運用計画を作成し、当該運用計画に沿ってカーシェアリングサービスの提供を行うこととしている。運用計画には、適切な利用料金を設定することも含まれる。

特開２０１４−４１４７５号公報

本発明者らは、それぞれのステーションに太陽光発電設備と蓄電設備とを設置した上で、ステーションに停車している電気自動車への充電を、太陽光発電電力や蓄電設備から供給される電力によって行う態様のシステム構成を検討してきた。このような態様においては系統電力の使用が抑制されるので、カーシェアリングサービスの運用に伴う電気料金を低減することができる。

カーシェアリングサービスが提供されている期間においては、蓄電設備に蓄えられている電力量が時間の経過とともに変化する。また、一つのステーションに停車している電気自動車の台数も、時間の経過とともに変化する。その結果、特定のステーションにおいて蓄えられている電力量のみが著しく低下してしまったり、特定のステーションに停車している電気自動車の数が０になってしまったりするようなことが起こり得る。その場合、利用者の希望に沿ったサービスの提供ができなくなってしまう可能性がある。

このような事態を防止するためには、カーシェアリングサービス全体の運用を一括管理するようなサーバー（スーパーバイザ）を設けた上で、各ステーションに蓄えられている電力量や、停車している電気自動車の台数のバランスを保つような運用を行うことも考えられる。しかしながら、全ての電気自動車の走行時間や、走行中における電力消費等を考慮しながら上記バランスを保つような運用は極めて困難であり、サーバーの処理負荷が著しく増大してしまうことが懸念される。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーシェアリングサービスの運用システムであって、それぞれのステーションにおいて蓄えられている電力量のばらつきや、停車している電気自動車の数のばらつきを抑制することのできる運用システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る運用システムは、特定のサービスエリア内に設けられた複数のステーション（２０）から、利用者の求めに応じて電気自動車（３０）の一時的な貸し出しを行うカーシェアリングサービス、を提供するための運用システム（１００）である。それぞれのステーションは、太陽光発電によって生じた電力を蓄えておく蓄電設備（２４０）と、電気自動車に電力を供給して充電を行う充電設備（２１０）と、を備えたものである。この運用システムは、利用者からの利用申し込みが入力される利用入力部（１１０）と、ステーションの蓄電設備に蓄えられている電力量と、当該ステーションに停車している全ての電気自動車に蓄えられている電力量と、の合計であるステーション電力量を取得する電力量取得部（１３０）と、カーシェアリングサービスを利用するために利用者が支払うべき利用料金を算出し、これを利用者に提示する料金提示部（１２０）と、を備える。複数のステーションのうち、利用者が電気自動車の利用を開始するステーションのことを開始ステーションとしたときに、利用者からの利用申し込みが利用入力部に入力された際、料金提示部は、開始ステーションについて取得されたステーション電力量に基づいて利用料金の算出及び提示を行う。

このような運用システムでは、利用者からの利用申し込みが行われる際に、料金提示部によって利用料金が算出され、当該利用料金が利用者に提示される。利用者は、提示された利用料金を見て検討した上で、カーシェアリングサービスを利用するか否かを判断する。

その際、料金提示部は、開始ステーションについてのステーション電力量に基づいて利用料金を算出する。例えば、開始ステーションの蓄電設備の充電量が低下しており、ステーション電力量が小さくなっているときには、比較的高額な利用料金が算出され提示されることとすればよい。これにより、その開始ステーションから出発するようなカーシェアリングサービスの利用が抑制される。開始ステーションにおいてはステーション電力量の減少が抑制される上、太陽光発電によって蓄電設備の充電量が次第に増加する。これにより、電気自動車への充電ができなくなってサービスが一時的に中断されてしまうような事態が回避される。

また、特定のステーションに電気自動車が多数停車しているようなときには、当該ステーションについてのステーション電力量は大きな値として算出される。この場合、上記とは逆に比較的低廉な利用料金が算出され提示されることとすれば、当該ステーションから出発するようなカーシェアリングサービスの利用が促進されることとなる。その結果、当該ステーションに停車している電気自動車の台数が減少する。

以上に例示したように、本発明に係る運用システムによれば、それぞれのステーションにおいて利用者に提示される利用料金が適切に調整されることにより、一部のステーションにおいてステーション電力量が増加し過ぎてしまったり、減少し過ぎてしまったりするような現象が抑制される。

また、利用料金の算出は、基本的には開始ステーションのステーション電力量のみに基づいて行われる。従って、カーシェアリングサービス全体の運用を一括管理するようなサーバーを設けるような場合に比べると、運用システムへの処理負荷を著しく軽減することができる。

本発明によれば、カーシェアリングサービスの運用システムであって、それぞれのステーションにおいて蓄えられている電力量のばらつきや、停車している電気自動車の数のばらつきを抑制することのできる運用システムが提供される。

本発明の実施形態に係る運用システムと、これによって運用されるカーシェアリングサービスの提供に必要な構成と、を模式的に示す図である。 図１の運用システムにおける内部構成を示すブロック図である。 ステーション電力量の変化について説明するための図である。 流出電力値と、算出される利用料金との関係を示す図である。 図１の運用システムによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 ステーション電力量の変化の一例を示す図である。 図５に示される一連の処理をブロック線図として表した図である。 変形例に係る運用システムによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る運用システム１００、及び運用システム１００の機能によって提供されるカーシェアリングサービスの概要について説明する。カーシェアリングサービス（以下では、単に「サービス」とも表記することがある）は、利用者の希望に応じて電気自動車３０を一時的に貸し出すサービスである。サービスの提供に必要な構成物としては、ステーション２０と、電気自動車３０と、運用システム１００とが挙げられる。図１では、これら構成物の全体がカーシェアリングシステム１０として模式的に示されている。

ステーション２０は、サービスの利用者が訪れる窓口となる設備である。ステーション２０は、サービスの提供が行われる特定の領域、すなわちサービスエリア内に複数建設されている。利用者は、いずれかのステーション２０を訪れて電気自動車３０を借り受ける。また、その後、電気自動車３０を運転して他のステーションまで移動して、当該ステーション２０において電気自動車３０を返却する。

本実施形態では、利用者はサービスの提供を受けるのに先立ち、出発地となるステーション２０（開始ステーション）を訪れて電気自動車３０の利用申し込みを行うものとする。当該利用申し込みの際には、返却先（つまり目的地）のステーション２０が利用者によって指定されるものとする。利用申し込みにあたっては、運用システム１００によって算出された利用料金が利用者に提示される。利用料金は、例えば単位時間あたりの利用について支払われるべき料金である。利用者は、提示された利用料金を見て検討した上で、カーシェアリングサービスを利用するか否かを判断する。

ステーション２０には建物２２０が設置されており、その周囲に電気自動車３０を駐車しておくための駐車スペースが設けられている。建物２２０は、訪れた利用者からの予約申し込み等を受け付けるサービス窓口としての機能や、サービスを提供するために必要な事務が行われる事務所としての機能等を有するものである。図１では３つのステーション２０が描かれているが、サービスエリア内に設けられたステーション２０の数は例えば４つ以上であってもよく、２つのみであってもよい。

建物２２０の天井部分には太陽光パネル２３０が設けられている。太陽光パネル２３０は、周知の通り太陽光のエネルギーを電力に変換するものである。発電された電力は蓄電設備２４０に蓄えられる。

蓄電設備２４０は、電力を蓄えるための複数の蓄電池を備えた装置であって、それぞれのステーション２０に１台ずつ備えられている。蓄電設備２４０には、上記のように太陽光パネル２３０で発電された電力が蓄えられる。蓄えられた電力は、電気自動車３０の充電に用いられる。尚、蓄電設備２４０には、太陽光パネル２３０で発電された電力に加えて、電力系統からの電力が供給される構成としてもよい。

建物２２０の周囲に設けられた駐車スペースには、白線等で区切られた駐車領域（不図示）が複数設けられている。また、それぞれの駐車領域には充電設備２１０が１つずつ設けられている。電気自動車３０が駐車領域に停車しているとき、すなわち、当該電気自動車３０がサービスに利用されていないときには、充電設備２１０と電気自動車３０との間がケーブルで接続される。当該ケーブルを介して電気自動車３０に電力が供給され、電気自動車３０の充電が行われる。充電設備２１０から電気自動車３０に供給される電力は、蓄電設備２４０に蓄えられていた電力である。また、太陽光パネル２３０で発電された電力を、蓄電設備２４０を経由することなく、充電設備２１０から電気自動車３０に供給することも可能である。

尚、図１においては、それぞれのステーション２０に充電設備２１０（及び駐車領域）が２台分ずつ設けられているように描かれているのであるが、充電設備２１０等の数はこれに限定されない。例えば、充電設備２１０等が１台分しか設けられていないステーション２０が存在してもよく、３台分以上の充電設備２１０等が設けられたステーション２０が存在してもよい。また、充電設備２１０等の数はステーション２０毎に異なっていてもよい。

電気自動車３０は、内部に蓄電池（不図示）を備えており、当該蓄電池に蓄えられた電力によって走行するように構成された車両である。電気自動車３０は、上記蓄電池に加えて電力変換器（不図示）も備えている。電力変換器は、充電設備２１０から供給された電力を電力変換して蓄電池へと充電する。このとき、電力変換器は、充電設備２１０から電気自動車３０に供給される電力の大きさを、所定範囲内で適宜調整する。尚、電気自動車３０は、蓄電池と内燃機関とを備えた所謂ハイブリッド車両であってもよい。

更に、本実施形態では、同じステーション２０に停車している複数の電気自動車３０が、互いの蓄電池に蓄えられている電力を融通しあうことも可能となっている。例えば、隣り合う２つの充電設備２１０のそれぞれに電気自動車３０が接続されている状態で、一方の電気自動車３０の蓄電池から放電された電力を、充電設備２１０を介して他方の電気自動車３０の蓄電池に供給し充電を行うようなことが可能となっている。

本実施形態では、利用者による電気自動車３０の借り受け及び返却が、必ずどこかのステーション２０において行われるものとする。つまり、ステーション２０以外の場所で電気自動車３０が乗り捨てられることは無いものとする。このため、カーシェアリングサービスが行われている時間帯においては、電気自動車３０は、いずれかのステーション２０に停車している状態か、利用者に貸し出されておりステーション２０以外の場所を走行している状態か、のいずれかのみをとり得ることになる。

運用システム１００は、カーシェアリングサービスの運用を行うに当たり必要となる処理、例えば利用者に対する利用料金の提示等を行うための処理装置として構成されている。運用システム１００は、それぞれのステーション２０に１つずつ設けられている。本実施形態では、それぞれの運用システム１００が互いに独立に処理を行う構成となっている。すなわち、カーシェアリングシステム１０の全体を統括制御するようなスーパバイザに該当するものは存在しない。それぞれの運用システム１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータシステムとして構成されている。

図２を参照しながら、運用システム１００の構成について説明する。運用システム１００は、機能的な制御ブロックとして、利用入力部１１０と、料金提示部１２０と、電力量取得部１３０と、を有している。

尚、図２において符号２５０が付されているのは、ステーション２０の窓口に設置されたパソコンである。以下、「パソコン２５０」と表記する。パソコン２５０は、サービスを利用しようとする利用者が、利用申し込みの手続きを行う際のインターフェイスとなる装置である。このような装置としては、パソコン２５０に替えて、例えば利用者が所有するスマートフォン等の携帯通信端末が用いられてもよい。また、パソコン２５０の操作を利用者自身が行うのではなく、オペレータが利用者と対話しながら操作を行うような態様であってもよい。

利用入力部１１０は、利用者からの利用申し込みがパソコン２５０を介して入力される部分である。入力される利用申し込みには、返却先（目的地）のステーション２０を特定する情報が含まれる。このとき、パソコン２５０の画面には利用料金が表示される。利用者は、表示された利用料金を見て検討した上で、利用申し込みを行うかどうかを判断することができる。

料金提示部１２０は、現時点における利用料金を算出し、パソコン２５０の画面を介して利用者に提示する部分である。本実施形態では、利用料金は常に一定なのではなく、そのときの状況に応じて異なる料金が設定される。

電力量取得部１３０は、ステーション２０の蓄電設備２４０に蓄えられている電力量と、ステーション２０に駐車されている全ての電気自動車３０（の蓄電池）に蓄えられている電力量と、の合計であるステーション電力量を取得する部分である。電力量取得部１３０で取得されるステーション電力量は、当該電力量取得部１３０が設けられているステーション２０についてのステーション電力量である。

ステーション電力量のうち、ステーション２０の蓄電設備２４０に蓄えられている電力量は、蓄電設備２４０の制御部（不図示）との間で行われる通信によって取得される。また、電気自動車３０の蓄電池に蓄えられている電力量は、電気自動車３０と充電設備２１０との間でケーブルを介して行われる通信によって取得される。

料金提示部１２０による利用料金の算出は、電力量取得部１３０で取得されたステーション電力量の値に基づいて行われる。つまり、利用者が電気自動車３０の利用を開始するステーション２０（利用申し込みを行うステーション２０ともいえる）について取得されたステーション電力量に基づいて、料金提示部１２０による利用料金の算出が行われる。その具体的な算出方法については後に説明する。

ところで、カーシェアリングサービスが提供されている期間においては、それぞれの蓄電設備２４０に蓄えられている電力量が時間の経過とともに変化する。また、一つのステーション２０に停車している電気自動車３０の台数も、時間の経過とともに変化する。その結果、特定のステーション２０に蓄えられている電力量のみが著しく低下してしまったり、特定のステーション２０に停車している電気自動車３０の数が０になってしまったりするようなことが起こり得る。その場合、利用者の希望に沿ったサービスの提供ができなくなってしまう可能性がある。

上記のような事態が生じているときには、各ステーション２０についてのステーション電力量が均等となっておらず、ステーション２０ごとにばらついた状態となっている。換言すれば、ステーション電力量のばらつきを何らかの方法で抑制することができれば、上記のような事態の発生を防止することができるはずである。そこで、本実施形態では、利用者に提示される利用料金を適切に変化させることにより、ステーション電力量の均等化を図る構成となっている。

カーシェアリングサービスが提供されている期間におけるステーション電力量の変化について、図３を参照しながら説明する。図３において符号２１が付されている容器は、ステーション２０のうちの一つ（以下、「第１ステーション２１」とも表記する）を示すものである。図３においては、第１ステーション２１についてのステーション電力量（以下、「ステーション電力量Ｘ₁」とも表記する）が、符号２１が付された容器に蓄えられた水の量に対応するものとして描かれている。

図３における「Ｐ₁」は、第１ステーション２１の太陽光パネル２３０で発電された電力である。以下、「発電電力Ｐ₁」とも表記する。「ｘ_B1」は、第１ステーション２１のステーション電力量Ｘ₁について予め設定された基準値である。以下、「基準値ｘ_B1」とも表記する。基準値ｘ_B1は、カーシェアリングサービスが提供されている期間において変動するステーション電力量Ｘ₁の目標値、として設定されるものである。

「ｘ₁（ｔ）」は、時刻ｔにおけるステーション電力量Ｘ₁から、上記の基準値ｘ_B1を差し引いた値である。すなわち、ステーション電力量Ｘ₁の目標値からの偏差、に該当する値である。従って、以下では第１ステーション２１についての「偏差電力量ｘ₁（ｔ）」とも表記する。

図３において符号２２が付されている容器は、ステーション２０のうちの一つであって第１ステーション２１以外のもの（以下、「第２ステーション２２」とも表記する）を示すものである。図３においては、第２ステーション２２についてのステーション電力量（以下、「ステーション電力量Ｘ₂」とも表記する）が、符号２２が付された容器に蓄えられた水の量に対応するものとして描かれている。

図３における「Ｐ₂」は、第２ステーション２２の太陽光パネル２３０で発電された電力である。以下、「発電電力Ｐ₂」とも表記する。「ｘ_B2」は、第２ステーション２２のステーション電力量Ｘ₂について予め設定された基準値である。以下、「基準値ｘ_B2」とも表記する。基準値ｘ_B2は、カーシェアリングサービスが提供されている期間において変動するステーション電力量Ｘ₂の目標値、として設定されるものである。

「ｘ₂（ｔ）」は、時刻ｔにおけるステーション電力量Ｘ₂から、上記の基準値ｘ_B2を差し引いた値である。すなわち、ステーション電力量Ｘ₂の目標値からの偏差、に該当する値である。従って、以下では第２ステーション２２についての「偏差電力量ｘ₂（ｔ）」とも表記する。

説明を簡単にするために、以下では、第１ステーション２１と第２ステーション２２との間でのみ電気自動車３０が行き来するものと仮定して説明を行う。すなわち、カーシェアリングシステム１０に含まれるステーション２０が２つのみであると仮定して説明を行う。

図３における「ｕ₁（ｔ）」は、電気自動車３０の移動に伴い、時刻ｔにおいて第１ステーション２１から単位時間あたりに出て行く電力量である。当該電力量は、時刻ｔにおいてステーション電力量Ｘ₁から減算される。また、当該電力量は、時刻ｔから期間τが経過した後に、第２ステーション２２のステーション電力量Ｘ₂に加算されることとなる。ただし、時刻ｔにおいてステーション電力量Ｘ₂に対し加算される電力量は、ｕ₁（ｔ−τ）とはならない。電気自動車３０に蓄えられている電力は走行中に消費されて減少するので、時刻ｔにおいてステーション電力量Ｘ₂に加算される電力量はγｕ₁（ｔ−τ）で表されることとなる。γは、走行に伴う電力の減少を考慮した割合であり、０から１未満までの範囲をとり得るものである。

図３における「ｕ₂（ｔ）」は、電気自動車３０の移動に伴い、時刻ｔにおいて第２ステーション２２から単位時間あたりに出て行く電力量である。当該電力量は、時刻ｔにおいてステーション電力量Ｘ₂から減算される。また、当該電力量は、時刻ｔから期間τが経過した後に、第１ステーション２１のステーション電力量Ｘ₁に加算されることとなる。上記と同様の理由により、時刻ｔにおいてステーション電力量Ｘ₁に加算される電力はγｕ₂（ｔ−τ）で表されることとなる。

以上より、偏差電力量ｘ₁（ｔ）は以下の式（１）で表される。尚、偏差電力量ｘ₂（ｔ）を表す式は、式（１）の添え字のうち「１」を「２」に置き換えて、「２」を「１」に置き換えたものに等しい。

例えば偏差電力量ｘ₁（ｔ）が大きくなり過ぎたときには、第１ステーション２１から出て行く電力を大きくし、ステーション電力量Ｘ₁を基準値ｘ_B1に近づけるような調整が行われるとよい。本実施形態では、第１ステーション２１から出て行くべき電力の大きさを示す流出電力値Ｕ₁を、以下の式（２）により定義する。

式（２）の右辺第１項は、偏差電力量ｘ₁（ｔ）を積分したものに定数ｋ_Iを掛けた値となっている。式（２）の右辺第２項は、偏差電力量ｘ₁（ｔ）に定数ｋ_Pを掛けた値となっている。これらを合算したものとして算出される流出電力値Ｕ₁は、偏差電力量ｘ₁（ｔ）が大きくなるほど大きな値として算出される。

尚、流出電力値Ｕ₁は「第１ステーション２１から出て行くべき電力の大きさ」を示すものであるから、流出電力値Ｕ₁が０未満となったり、所定の上限ｗを超えてしまったりすることは適切ではない。このため、式（２）に基づいて算出された流出電力値Ｕ₁が負値となったときには、流出電力値Ｕ₁の値は０とされる。同様に、算出された流出電力値Ｕ₁が上限ｗを越えたときには、流出電力値Ｕ₁の値は上限ｗとされる。

本実施形態では、流出電力値Ｕ₁が大きく算出されるほど、第１ステーション２１の料金提示部１２０では利用料金が安く算出される。つまり、第１ステーション２１において利用申し込みが行われるときには、そのときの流出電力値Ｕ₁（第１ステーション２１から出て行くべき電力）が大きく算出されるほど、安い利用料金が算出されて利用者に提示される。これにより、第１ステーション２１における電気自動車３０の貸し出しが促進されることとなるので、ステーション電力量Ｘ₁が減少して基準値ｘ_B1に近づくこととなる。

ステーション電力量Ｘ₁が基準値ｘ_B1よりも小さく、偏差電力量ｘ₁（ｔ）が負値となっているときには、流出電力値Ｕ₁が小さな値として算出される。その結果、比較的高い利用料金が算出されて利用者に提示される。これにより、第１ステーション２１における電気自動車３０の貸し出しが抑制されることとなるので、（発電電力により）ステーション電力量Ｘ₁が増加して基準値ｘ_B1に近づくこととなる。

図４には、流出電力値Ｕ₁と、これに基づいて算出される利用料金との関係の一例が示されている。図４の例では、流出電力値Ｕ₁を、電気自動車３０に蓄電される最大の電力量Ｂで除して得られる商の増加に伴い、利用料金が段階的に安くなって行くように設定されている。例えば、上記の商がｎ₁未満のときには利用料金Ｃ₁が算出され、上記の商がｎ₁以上になると利用料金Ｃ₂（＜Ｃ₁）が算出されるように設定されている。このような態様に替えて、流出電力値Ｕ₁に反比例するように利用料金が算出されるような態様であってもよい。

尚、以上においては、第１ステーション２１において利用申し込み及び電気自動車３０の貸し出しが行われる例について説明したが、第２ステーション２２において利用申し込み等が行われる場合についても上記と同様である。この場合、式（２）の添え字のうち「１」を「２」に置き換えた式により、流出電力値Ｕ₂が算出される。第２ステーション２２では、この流出電力値Ｕ₂に基づいて上記と同様に利用料金が算出され、利用者に提示される。これにより、第２ステーション２２においても電気自動車３０の貸し出しが促進又は抑制され、ステーション電力量Ｘ₂が基準値ｘ_B2に近づいて行くこととなる。

運用システム１００が利用料金を算出するために行う処理の流れについて、図５を参照しながら説明する。以下では、第１ステーション２１において利用申し込みが行われる場合の例について説明する。図５に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、第１ステーション２１の運用システム１００によって繰り返し行われている。

最初のステップＳ０１では、第１ステーション２１についてのステーション電力量Ｘ₁が、電力量取得部１３０によって取得される。ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、偏差電力量ｘ₁（ｔ）が算出される。当該算出は、ステップＳ０１で取得された現在のステーション電力量Ｘ₁から、基準値ｘ_B1を差し引くことによって行われる。ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、偏差電力量ｘ₁（ｔ）と式（２）に基づいて流出電力値Ｕ₁が算出される。ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、流出電力値Ｕ₁に基づいて利用料金が算出される。当該算出は、図４に示される対応関係に基づいて行われる。

以上に説明したステップＳ０１からステップＳ０４までの処理は、利用者による利用申し込みが行われたときのみならず、利用申し込みが行われていないときにおいてもバックグラウンドで常に繰り返し行われている。

ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、利用者による利用申し込みの手続きが開始されたか否かが判定される。「利用申し込みの手続きが開始された」とは、例えば、パソコン２５０に表示された「手続き開始」ボタンがクリックされたことを意味する。利用申し込みの手続きが開始されていなければ、図５に示される一連の処理を終了する。利用申し込みが開始されれば、ステップＳ０６に移行する。

ステップＳ６では、ステップＳ０４で算出された利用料金がパソコン２５０の画面を介して利用者に提示される。既に述べたように、ステーション電力量Ｘ₁が大きくなっているときには安い利用料金が提示され、ステーション電力量Ｘ₁が小さくなっているときには高い利用料金が提示される。

第２ステーション２２の運用システム１００によっても、図５に示されるものと同様の処理が繰り返し行われる。その結果、サービスが提供されている期間においては、ステーション電力量Ｘ₁が基準値ｘ_B1に近づいていき、ステーション電力量Ｘ₂が基準値ｘ_B2に近づいていくこととなる。

図６には、ステーション電力量Ｘ₁等の変化をシミュレーションにより求めた結果が示されている。線Ｌ１はステーション電力量Ｘ₁の変化を示すグラフであり、線Ｌ２はステーション電力量Ｘ₂の変化を示すグラフである。それぞれのグラフで示されるように、サービスが開始された直後においては、ステーション電力量Ｘ₁及びステーション電力量Ｘ₂はいずれも大きく変動している。しかしながら、時間の経過とともに変動の振幅は次第に小さくなって行き、最終的には概ね一定値（基準値ｘ_B1及び基準値ｘ_B2）に収束している。収束するまでの挙動は、式（２）における定数ｋ_Iや定数ｋ_Pの値によって調整することが可能である。

図５に示される一連の処理は、偏差電力量ｘ₁（ｔ）を目標値（＝０）に近づけるためのフィードバック制御として表現することができる。図７は、このようなフィードバック制御をブロック線図として表したものである。

図７のうち加算器４０１は、フィードバックされる偏差電力量ｘ₁（ｔ）から目標値である０を差し引いて得られた値を、ゲイン４０２と積分器４０３のそれぞれに出力するものである。

ゲイン４０２は、加算器４０１から出力された値に定数ｋ_Pを掛けて得られた値を、加算器４０５に出力するものである。当該処理は、式（２）の右辺第２項を算出する処理に該当する。

積分器４０３は、加算器４０１から出力された値を積分して得られた値を、ゲイン４０４に出力するものである。ゲイン４０４は、積分器４０３から出力された値に定数ｋ_Iを掛けて得られた値を、加算器４０５に出力するものである。当該処理は、式（２）の右辺第１項を算出する処理に該当する。

加算器４０５は、ゲイン４０２から出力された値と、ゲイン４０４から出力された値とを合算し、これを料金生成器４０６に出力するものである。加算器４０５から料金生成器４０６に出力される値は、式（２）で示される流出電力値Ｕ₁に該当する。

料金生成器４０６は、図４に示される対応関係に基づいて、流出電力値Ｕ₁を利用料金に変換するブロックである。料金生成器４０６における変換で得られた利用料金は、ブロック４０７に出力される。

ブロック４０７は、利用料金が提示された後における利用者の行動（つまり、サービスを利用するか否かの判断）と、それに伴うステーション電力量Ｘ₁の変化とをモデル化し、これを単一のブロックとして表したものである。ブロック４０７からは、偏差電力量ｘ₁（ｔ）の値が出力され、これが加算器４０１へとフィードバックされる。

以上に説明したように、サービスの利用申し込みが行われると、料金提示部１２０は、出発地となるステーション２０（開始ステーション）について取得されたステーション電力量に基づいて利用料金の算出及び提示を行う。具体的には、取得されたステーション電力量が大きくなるほど、利用料金を安く算出するように構成されている。これにより、ステーション電力量が所定の基準値（ｘ_B1、ｘ_B2）に近づくよう、利用者によるサービスの利用行動が調整される。その結果、一部のステーション２０においてステーション電力量が増加し過ぎてしまったり、減少し過ぎてしまったりするような現象が抑制される。つまり、それぞれのステーション２０についてのステーション電力量が均等化される。

このような調整は、利用申し込みが行われるステーション２０に設けられた運用システム１００が、当該ステーション２０で取得可能な情報のみに基づいて自律分散的に行う。このため、カーシェアリングシステム１０を統括制御するサーバー（スーパバイザ）が、全体のバランスをまとめて調整するような場合に比べると、調整のための演算負荷は著しく小さくなっている。

本発明の変形例について説明する。この変形例では、運用システム１００によって行われる処理の一部についてのみ、上記実施形態と異なっている。以下では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。

図８に示されるのは、この変形例に係る運用システム１００で行われる処理の流れである。図８に示される一連の処理は、図５に示される一連の処理に置き換えて実行される。図８のうちステップＳ０１からステップＳ０４までの処理は、図５におけるステップＳ０１からステップＳ０４までの処理と共通している。この変形例では、ステップＳ０４に続いて行われる処理についてのみ、上記実施形態と異なっている。

ステップＳ０４に続くステップＳ１１では、利用申し込みが開始されたか否かが判定される。ここでは、利用者が行う手続のうち、返却先のステーション２０（以下、「終了ステーション」とも表記する）を指定する手続までが完了したか否かが判定される。当該手続きが完了している場合には、ステップＳ１２に移行する。それ以外の場合には、図８に示される一連の処理を一旦終了する。

ステップＳ１２では、入力された終了ステーションについてのステーション電力量が取得される。この変形例では、運用システム１００が、他のステーション２０に設けられた運用システム１００と通信を行うことにより、他のステーション２０おいて算出されたステーション電力量（図３のＸ₂に該当）と、基準値（図３のｘ_B2に該当）とを取得することが可能となっている。ステップＳ１２では、終了ステーションとして指定されたステーション２０の運用システム１００から、当該ステーション２０についてのステーション電力量及び基準値が取得される。

ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、終了ステーションについての偏差電力量が算出される。当該算出は、終了ステーションから上記通信によって取得されたステーション電力量から、同じく上記通信によって取得された基準値を差し引くことによって行われる。

ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出された偏差電力量に基づいて、利用料金の補正が行われる。算出された偏差電力量が大きいときには、仮に終了ステーションに向けて電気自動車３０が移動すると、ステーション電力量のばらつきが大きくなってしまうこととなる。そこで、このような場合には、利用料金が高くなるような補正が行われる。逆に、算出された偏差電力量が小さく負値となっているようなときには、利用料金が安くなるような補正が行われる。

ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、補正後の利用料金がパソコン２５０の画面に表示され、利用者に提示される。

以上に説明した変形例では、出発地であるステーション２０についてのステーション電力量のみに基づいて利用料金が決定されるのではなく、終了ステーションについてのステーション電力量にも基づいて利用料金が決定されることとなる。これにより、それぞれのステーション２０についてのステーション電力量をより均等化することが可能となる。

この変形例においては、出発地のステーション２０についての情報のみならず、終了ステーションからの情報をも考慮した調整が行われる。しかしながら、利用料金を算出するために必要な要素が一つ増えただけであるから、運用システム１００における計算負荷が著しく増加してしまうようなことは無い。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：カーシェアリングシステム
２０，２１，２２：ステーション
３０：電気自動車
１００：運用システム
１１０：利用入力部
１２０：料金提示部
１３０：電力量取得部
２１０：充電設備
２４０：蓄電設備

Claims (5)

1. 特定のサービスエリア内に設けられた複数のステーション（２０）から、利用者の求めに応じて電気自動車（３０）の一時的な貸し出しを行うカーシェアリングサービス、を提供するための運用システム（１００）であって、
   それぞれの前記ステーションは、太陽光発電によって生じた電力を蓄えておく蓄電設備（２４０）と、前記電気自動車に電力を供給して充電を行う充電設備（２１０）と、を備えたものであり、
   利用者からの利用申し込みが入力される利用入力部（１１０）と、
   前記ステーションの前記蓄電設備に蓄えられている電力量と、当該ステーションに停車している全ての前記電気自動車に蓄えられている電力量と、の合計であるステーション電力量を取得する電力量取得部（１３０）と、
   カーシェアリングサービスを利用するために利用者が支払うべき利用料金を算出し、これを利用者に提示する料金提示部（１２０）と、を備え、
   複数の前記ステーションのうち、利用者が前記電気自動車の利用を開始するステーションのことを開始ステーションとしたときに、
   利用者からの利用申し込みが前記利用入力部に入力された際、前記料金提示部は、前記開始ステーションについて取得された前記ステーション電力量に基づいて前記利用料金の算出及び提示を行う運用システム。
2. 前記料金提示部は、
   前記開始ステーションについて取得された前記ステーション電力量が大きくなるほど、前記利用料金を安く算出するように構成されている、請求項１に記載の運用システム。
3. 前記料金提示部は、
   前記開始ステーションについて取得された前記ステーション電力量と、所定の基準電力量との差である偏差電力量に比例する比例項と、
   前記偏差電力量の積分値に比例する積分項と、を合算することにより、前記開始ステーションから外部に出て行くべき電力の大きさを示す流出電力値を算出し、
   前記流出電力値が大きくなるほど、前記利用料金を安く算出するように構成されている、請求項２に記載の運用システム。
4. 複数の前記ステーションのうち、利用者が前記電気自動車の利用を終了して返却を行うステーションのことを終了ステーションとしたときに、
   前記料金提示部は、
   前記終了ステーションについて取得された前記ステーション電力量に基づいて、前記料金提示部で算出される前記利用料金を補正する、請求項１に記載の運用システム。
5. 前記料金提示部は、
   前記終了ステーションについて取得された前記ステーション電力量と、所定の基準電力量との差が大きいときには、前記利用料金が高くなるように補正を行う、請求項４に記載の運用システム。

Images